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第1章 能源概述1

1.1 化石能源2

1.1.1 化石能源储量2

1.1.2 化石能源消耗6

1.2 可再生能源6

1.2.1 可再生能源分类6

1.2.2 可再生能源储量21

1.3 能源与环境26

习题28

第2章 太阳能及其资源29

2.1 太阳能简介30

2.1.1 太阳能辐射基本概念30

2.1.2 太阳与地球的关系36

2.2 太阳能资源计算38

2.2.1 高度角、方位角及日照时间等参数计算39

2.2.2 月日照百分率计算41

2.2.3 日天文总辐射量计算42

2.2.4 地表总辐射量计算43

2.3 太阳能资源测试48

2.3.1 测试仪器48

2.3.2 数据采集54

2.4 太阳能资源评估55

2.4.1 丰富程度55

2.4.2 利用价值55

2.4.3 稳定程度56

2.4.4 最佳利用时段56

2.4.5 总体评估56

习题63

第3章 太阳能光伏电池的基本原理及特性64

3.1 半导体物理基础65

3.1.1 半导体性质66

3.1.2 半导体的PN结72

3.2 太阳电池工作原理76

3.2.1 半导体的内光电效应76

3.2.2 太阳电池的能量转换过程77

3.3 太阳电池的基本特性78

3.3.1 短路电流78

3.3.2 开路电压79

3.3.3 太阳电池的输出特性79

3.3.4 转换效率80

3.3.5 太阳电池的光谱响应81

3.3.6 太阳电池的温度效应81

3.3.7 太阳电池的辐照效应81

3.4 影响太阳电池转换效率的因素81

习题83

第4章 太阳能光伏电池的常规工艺84

4.1 硅材料的选取与制备85

4.1.1 硅材料的选取85

4.1.2 单晶硅与多晶硅的制备87

4.2 单体太阳能光伏电池的制造97

4.2.1 硅片表面处理97

4.2.2 扩散制结99

4.2.3 去边104

4.2.4 去除背结106

4.2.5 制作上下电极107

4.2.6 制作减反射膜111

4.3 太阳能光伏电池组件及封装118

4.3.1 太阳能光伏电池组件的常见结构形式118

4.3.2 太阳能光伏电池组件的封装材料119

4.3.3 太阳能光伏电池组件的制造工艺126

习题127

第5章 太阳能光伏电池的测试128

5.1 太阳能光伏电池测试概述129

5.2 太阳能光伏电池的测试仪器131

5.2.1 常规仪器131

5.2.2 太阳模拟器132

5.3 单体太阳能光伏电池的测试134

5.3.1 测试内容134

5.3.2 测试要求及条件135

5.3.3 测试方法136

5.3.4 非晶硅太阳能光伏电池的测试139

5.4 太阳能光伏电池组件测试及环境试验方法139

习题141

第6章 太阳能光伏发电系统142

6.1 太阳能光伏发电系统组成143

6.1.1 光伏组件（阵列）144

6.1.2 逆变器151

6.1.3 控制器164

6.1.4 蓄电池180

6.2 太阳能光伏发电系统设计190

6.2.1 太阳能光伏发电系统设计概述191

6.2.2 离网型太阳能光伏发电系统设计204

6.2.3 并网型太阳能光伏发电系统设计211

6.3 太阳能光伏发电系统安装与维护212

6.3.1 太阳能光伏发电系统的安装212

6.3.2 太阳能光伏发电系统的维护221

习题230

第7章 太阳能光伏发电系统案例分析231

7.1 离网型太阳能光伏发电系统232

7.1.1 独立光伏系统的设计方法232

7.1.2 光伏电站系统工程设计案例——“内蒙古太阳村”光伏供电系统试验示范项目234

7.1.3 光伏电站系统工程设计案例——“西藏那曲地区双湖光伏电站”241

7.1.4 光伏电站系统工程设计案例——“西藏卡玛多乡25kW光伏电站”252

7.2 并网型太阳能光伏发电系统261

7.2.1 几种并网电力系统261

7.2.2 光伏发电并网装置264

7.2.3 光伏并网发电案例268

习题283

参考文献284