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专业学习指南1

第1章 太阳能及其开发利用6

1.1 太阳简介7

1.1.1 太阳的质量与能量7

1.1.2 太阳的结构和能量传递方式7

1.2 太阳能利用的分类9

1.3 太阳能开发利用的步骤9

1.3.1 太阳能采集9

1.3.2 太阳能转换10

1.3.3 太阳能储存10

1.3.4 太阳能输送10

1.4 太阳能开发利用的特点10

1.5 太阳能开发利用的历史12

第2章 太阳辐射知识18

2.1 地球绕太阳的运行规律19

2.2 太阳常数和太阳光谱20

2.2.1 太阳常数20

2.2.2 太阳光谱21

2.3 地球表面的太阳辐射23

2.3.1 大气光学质量23

2.3.2 大气的吸收、散射、反射24

2.4 日照量的计算和测量25

2.4.1 太阳光辐照度25

2.4.2 测量仪表26

2.5 世界和我国太阳能资源分布情况27

2.5.1 气候带的划分27

2.5.2 世界太阳能资源分布27

2.5.3 我国太阳能资源分布27

第3章 光伏技术发展概要32

3.1 光伏技术的产生33

3.1.1 光生伏特效应的发现33

3.1.2 光生伏特效应33

3.2 光伏技术的发展与现状35

3.2.1 太阳能光伏已成为全球发展最快的能源35

3.2.2 提高转换效率、降低成本是光伏技术发展的关键36

3.2.3 光伏新技术发展日新月异36

3.2.4 光伏产业发展现状与潜在风险分析37

第4章 光伏材料46

4.1 半导体材料简介47

4.1.1 半导体材料的定义及分类47

4.1.2 半导体材料的特性参数49

4.1.3 半导体器件材料的特性要求49

4.1.4 半导体硅材料50

4.2 太阳电池硅晶材料52

4.2.1 单晶硅材料53

4.2.2 铸造多晶硅材料53

4.2.3 单晶硅与铸造多晶硅材料的应用与区别55

4.2.4 高纯硅料在光伏产业链中的地位55

4.2.5 未来硅材料发展趋势及预测56

4.3 太阳电池硅材料的制备59

4.3.1 冶金级硅生产工艺60

4.3.2 高纯多晶硅的生产60

4.3.3 单晶硅的生产68

4.3.4 铸造多晶硅的生产72

4.3.5 太阳电池硅片加工75

4.4 薄膜电池材料85

4.4.1 多晶硅薄膜电池材料85

4.4.2 非晶硅薄膜电池材料86

4.4.3 多元化合物薄膜电池材料87

4.5 GaAs半导体材料88

4.6 其他太阳电池材料88

4.6.1 聚合物电池材料88

4.6.2 纳米晶化学电池材料88

第5章 太阳电池93

5.1 太阳电池的基本原理94

5.2 太阳电池的工艺简介96

5.3 太阳电池的基本特性108

5.3.1 等效电路108

5.3.2 输出特性108

5.3.3 短路电流109

5.3.4 开路电压110

5.3.5 太阳电池伏安特性曲线110

5.3.6 填充因子110

5.3.7 转换效率111

5.3.8 太阳电池的光谱响应111

5.4 太阳电池的种类112

5.4.1 晶体太阳电池112

5.4.2 薄膜太阳电池115

5.5 太阳电池的发展趋势124

5.6 太阳电池技术面临的问题128

5.6.1 太阳电池的转换效率问题129

5.6.2 太阳电池的材料和制造工艺问题131

5.7 太阳电池组件134

5.7.1 太阳电池组件的类型134

5.7.2 太阳电池组件的封装材料136

5.7.3 太阳电池组件的封装工艺140

5.7.4 太阳电池组件的产业化141

第6章 光伏发电系统146

6.1 太阳能光伏发电系统的种类和用途147

6.2 独立光伏发电系统149

6.2.1 独立光伏发电系统的特点及用途150

6.2.2 独立光伏发电系统的构成150

6.2.3 独立光伏发电系统的种类153

6.2.4 独立光伏发电系统设计方法155

6.3 并网光伏发电系统157

6.3.1 有逆流型并网系统158

6.3.2 无逆流型并网系统158

6.3.3 切换型并网系统159

6.3.4 直、交流型并网系统159

6.3.5 地域型并网系统160

6.3.6 孤岛效应160

6.3.7 某100 kWp太阳能光伏并网发电系统设计方案161

6.4 混合系统169

6.4.1 光、热混合太阳能光伏系统169

6.4.2 光、柴混合太阳能光伏系统170

6.4.3 风、光互补太阳能光伏系统170

6.5 技术标准和认证171

第7章 光伏技术的典型应用176

7.1 光伏建筑一体化（BIPV）177

7.1.1 光伏建筑一体化（BIPV）的概念177

7.1.2 光伏建筑一体化（BIPV）应用的意义177

7.1.3 光伏建筑一体化（BIPV）的主要形式178

7.1.4 光伏建筑一体化（BIPV）的主要优缺点180

7.1.5 光伏建筑一体化（BIPV）的未来展望181

7.2 用户太阳能电源182

附录1 单晶硅棒的主要技术参数187

附录2 某企业的单晶硅电池片技术参数表188

附录3 主要光伏企业和研究机构一览表189

附录4 光伏电池产业链各环节间的关系和光伏电池产业链流程与各环节的主要设备192

参考文献193