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第一章 太阳电池基础及发展1

第一节 概述1

一、新能源1

二、太阳能资源的特点2

三、我国太阳能资源3

四、太阳能光伏发电的现状与前景3

第二节 太阳电池基础和工艺8

一、太阳能辐射8

二、太阳常数9

三、太阳电池结构和原理10

四、太阳电池的电性能参数11

五、太阳电池的表征12

六、影响太阳电池效率的主要因素15

七、硅太阳电池工艺18

第二章 新型太阳电池25

第一节 硅纳米线太阳电池25

一、太阳电池的发展过程25

二、硅纳米线太阳电池的特点26

三、硅纳米线阵列太阳电池27

四、硅纳米线阵列的制备27

五、硅纳米线阵列太阳电池的应用29

第二节 Ⅲ-Ⅴ族叠层太阳电池30

一、叠层太阳电池的发展30

二、Ⅲ-Ⅴ族叠层太阳电池存在的问题32

三、Ⅲ-Ⅴ族叠层太阳电池基本原理33

四、Ⅲ-Ⅴ族叠层太阳电池结构及电路34

五、Ⅲ-Ⅴ族叠层太阳电池的设计35

第三节 量子点太阳电池37

一、量子点太阳电池结构特点37

二、量子点太阳电池异质外延的生长模式40

三、量子点结构的设计41

四、P-I-N结构的砷化镓三结叠层太阳电池44

五、InAs/GaAs量子点的应用44

第四节 染料敏化太阳电池45

一、染料敏化太阳电池的发展46

二、染料敏化太阳电池的结构47

三、染料敏化太阳电池的工作原理51

四、染料敏化太阳电池存在的问题52

第五节 有机太阳电池52

一、有机太阳电池的发展52

二、小分子有机太阳电池54

三、高分子聚合物有机太阳电池54

第六节 上下转换太阳电池56

一、上下转换太阳电池的工作原理56

二、上下转换材料的类型及效率57

第三章 太阳能光伏发电设备59

第一节 太阳电池方阵59

一、太阳电池组件59

二、太阳电池组件类型60

三、太阳电池组件工艺61

四、太阳电池方阵组成62

第二节 蓄电池组64

一、蓄电池的种类64

二、铅酸蓄电池66

三、阀控式密封铅酸蓄电池71

四、蓄电池的充放电特性74

五、蓄电池的使用与维护75

第三节 光伏控制器77

一、光伏控制器的功能、分类和技术参数77

二、光伏控制器的电路原理79

三、光伏控制器的选型82

第四节 光伏逆变器83

一、光伏逆变器的分类83

二、光伏逆变器电路原理83

三、离网独立型光伏逆变器电路原理85

四、并网型光伏逆变器电路原理89

五、光伏逆变器的配置选型92

六、光伏逆变器的选配要求96

第五节 光伏配电箱／汇流箱、防雷与接地96

一、光伏配电箱／汇流箱96

二、防雷和防雷设计98

第四章 太阳能离网光伏发电系统100

第一节 离网光伏发电系统设计原理100

一、独立光伏发电系统的组成100

二、离网光伏发电系统的设计原则100

第二节 离网光伏发电系统软件设计101

一、辐照条件统计102

二、负载统计103

三、蓄电池设计104

四、光伏阵列设计104

五、逆变器的选用106

六、控制器的选用107

七、电缆的选用107

第三节 离网光伏发电系统硬件设计107

一、光伏发电系统安装场地的选择107

二、光伏组件的选择108

三、蓄电池组的选择110

四、控制器和逆变器的选择110

第四节 离网光伏发电系统设计案例111

一、设计思路111

二、数据收集111

三、屋顶光伏发电系统的选址112

四、硬件设计112

五、3kW光伏发电示范电站项目设备清单115

第五节 光伏发电系统的运行维护115

一、光伏发电系统运行维护的方式115

二、光伏阵列的运行维护117

三、蓄电池组的维护118

四、其他设备的维护118

第五章 太阳能并网光伏发电系统119

第一节 太阳能并网光伏发电系统的结构原理119

一、并网光伏发电系统的组成119

二、并网光伏发电系统的主要技术要求121

第二节 并网光伏发电系统的类型和应用特点123

一、并网发电的方式123

二、并网形式126

三、并网光伏发电系统的分类128

第三节 并网光伏发电系统的设计131

一、并网光伏发电系统建设基本流程131

二、并网光伏发电系统的设计要点132

三、并网光伏发电系统孤岛效应的危害与防治140

第四节 并网光伏发电系统的安装与运行维护142

一、并网光伏发电系统的安装142

二、并网光伏发电系统的检查和性能测试144

三、并网光伏发电系统的运行维护146

第五节 分布式光伏发电147

一、分布式发电147

二、分布式光伏发电技术特点148

三、微电网148

四、分布式光伏发电的发展现状151

五、分布式光伏发电的前景152

六、智能电网153

第六节 太阳能并网光伏发电与电网的关系154

一、光伏并网发电对电网的影响154

二、光伏发电对电网的适应性155

三、太阳能光伏并网发电的重要意义156

第六章 光伏与建筑一体化（BIPV）158

第一节 概述158

一、光伏与建筑一体化的优越性158

二、BAPV系统和BIPV系统159

三、光伏与建筑一体化系统的组成160

四、光伏与建筑一体化的设计原则和要求162

第二节 光伏与建筑一体化的形式164

一、光伏标准屋顶系统（Standard in-roof Systems）164

二、光伏天窗系统（Skylights）165

三、光伏幕墙165

四、光伏与建筑构件166

五、光伏与建筑LED相结合167

第三节 光伏与建筑一体化系统设计168

一、建筑设计168

二、光伏组件设计169

三、光伏与建筑一体化的发展规划169

四、BIPV系统运行维护171

第四节 光伏与建筑一体化经典案例171

一、云南师范大学太阳能研究所光伏幕墙171

二、多克斯福德国际办公楼173

三、洛阳中硅BIPV173

第五节 光伏与建筑一体化的发展趋势176

一、从多样太阳电池到多样的BIPV176

二、新型太阳能建筑176

三、综合能源建筑177

四、新型绿色建筑178

第七章 太阳能光伏发电的其他应用179

第一节 太阳能光伏发电玩具179

一、小型独立太阳能光伏发电系统179

二、太阳能光伏玩具180

三、太阳能光伏玩具的分类182

第二节 太阳能光伏水泵186

一、太阳能光伏水泵的特点186

二、太阳能光伏水泵的发展过程187

三、太阳能光伏水泵的结构原理188

四、太阳能光伏水泵的设计191

第三节 太阳能路灯197

一、太阳能路灯的发展前景197

二、太阳能路灯光源的分类199

三、太阳能路灯光源的性能参数和选用213

四、道路照明标准要求215

五、太阳能路灯系统设计216

六、太阳能路灯设计实例221

七、风、光互补路灯照明设计225

八、太阳能路灯评估228

第四节 太阳能光伏无人工作站230

一、太阳能光伏无人工作站简介230

二、无人工作站的太阳能光伏系统设计231

三、无人工作站太阳能光伏系统设计实例232

第五节 太阳能光伏充（换）电站233

一、充换电站组成234

二、太阳能光伏充电站简介235

三、太阳能光伏充电厅的设计236

四、太阳能光伏充电厅评价238

第六节 太阳能光伏电动车239

一、太阳能光伏电动车可行性240

二、太阳能光伏电动车发展趋势243

三、太阳能光伏电动车工作原理与设计248

四、太阳能光伏电动车设计实例253