本書的宗旨是在全面介紹光伏發電基本知識的基礎上，著重于光伏發電系統的應用技術。第2版出版4年多來，無論是光伏技術還是光伏產業和應用都有了長足發展，現在光伏發電成本在一些地區已經可以和常規發電競爭。為了反映當前光伏發電應用技術的進展，本書在第2版的基礎上，吐故納新，比較全面地講述了光伏發電系統的設計、制造、安裝、維護等全過程，介紹了光伏發電系統應用新領域的發展情況，增添了太陽跟蹤系統的內容，闡述了新型控制器和逆變器的功能及原理，增加了鈣鈦礦太陽電池等方面的內容，各章后面帶有參考文獻和練習題。
楊金煥，中國可再生能源學會（原中國太陽能學會）理事、光伏專業委員會委員。原任上海市太陽能學會副秘書長；中國動力工程學會、中國電工學會新能源發電專業委員會委員等。主持完成了國家“六五”科研攻關項目“六百瓦光電水泵的研制”；國家“七五”科研攻關項目“千瓦級光電水泵的研制”等。主持完成了上海市科委重大科研攻關項目“5KW級光伏電站及其并網技術”、國家發改委/GEF/世界銀行 中國可再生能源項目：“中國不同傾斜面上太陽能輻射資料庫的創建設”、“戶外分段斷路器光伏電源系統”等，此外還完成了多項省部級科研項目，以及其它一些科研項目。
目 錄
第1章 緒論 （1）
1．1 開發利用太陽能的重要意義 （1）
1．1．1 化石燃料面臨逐漸枯竭的危機局面 （1）
1．1．2 保護生態環境逐漸受到人們的重視 （4）
1．1．3 常規電網的局限性 （8）
1．2 太陽能發電的特點 （9）
1．2．1 太陽能發電的優點 （9）
1．2．2 太陽能發電的缺點 （10）
1．2．3 太陽能發電的類型 （10）
1．3 近年來世界光伏產業的發展狀況 （11）
1．3．1 太陽電池生產 （11）
1．3．2 光伏應用市場 （13）
1．4 中國光伏產業的發展 （15）
1．5 部分國家和國際組織發展光伏發電的規劃和展望 （16）
1．5．1 日本 （16）
1．5．2 歐盟 （17）
1．5．3 國際光伏技術路線圖（ITRPV）指導委員會 （19）
1．5．4 美國 （19）
1．5．5 中國 （20）
1．5．6 國際能源署（IEA） （21）
練習題 （24）
第2章 太陽輻射 （25）
2．1 太陽概況 （25）
2．2 日地運動 （27）
2．2．1 地球概況 （27）
2．2．2 真太陽時 （27）
2．2．3 日出和日落規律 （29）
2．3 天球坐標 （29）
2．3．1 赤道坐標系 （30）
2．3．2 地平坐標系 （31）
2．3．3 太陽角的計算 （32）
2．4 跟蹤平面的角度 （35）
2．5 太陽輻射量 （37）
2．5．1 大氣層外的太陽輻射 （37）
2．5．2 到達地表的太陽輻照度 （40）
2．5．3 地表傾斜面上的小時太陽輻照量 （44）
2．5．4 地表傾斜面上的月平均太陽輻照量 （47）
練習題 （52）
第3章 晶體硅太陽電池的基本原理 （53）
3．1 太陽電池的分類 （53）
3．1．1 按照基體材料分類 （53）
3．1．2 按照電池結構分類 （55）
3．1．3 按用途分類 （55）
3．2 太陽電池的工作原理 （56）
3．2．1 半導體 （56）
3．2．2 能帶結構 （57）
3．2．3 本征半導體、摻雜半導體 （58）
3．2．4 N型和P型半導體 （59）
3．2．5 P-N結 （60）
3．2．6 光生伏特效應 （61）
3．2．7 太陽電池光電轉換原理 （62）
3．2．8 晶體硅太陽電池的結構 （63）
3．3 太陽電池的電學特性 （64）
3．3．1 標準測試條件 （64）
3．3．2 太陽電池等效電路 （65）
3．3．3 太陽電池的主要技術參數 （66）
3．3．4 影響太陽電池轉換效率的因素 （72）
練習題 （76）
第4章 薄膜太陽電池 （77）
4．1 概述 （77）
4．2 非晶硅太陽電池 （78）
4．2．1 非晶硅太陽電池發展簡史 （78）
4．2．2 非晶硅電池結構 （79）
4．2．3 非晶硅薄膜電池的制造 （85）
4．2．4 非晶硅薄膜電池的產業化情況 （85）
4．3 碲化鎘（CdTe）電池 （85）
4．3．1 CdTe材料與電池特點 （86）
4．3．2 CdTe電池的結構 （86）
4．3．3 CdTe薄膜太陽電池的制造 （87）
4．3．4 CdTe薄膜電池產業化情況 （89）
4．4 銅銦鎵硒太陽電池 （90）
4．4．1 銅銦鎵硒太陽電池的特點 （90）
4．4．2 CIGS薄膜電池的結構 （91）
4．4．3 CIGS薄膜電池的制造 （91）
4．4．4 CIGS薄膜太陽電池產業化情況 （94）
4．5 鈣鈦礦太陽電池 （96）
4．6 染料敏化太陽電池 （99）
4．7 有機半導體太陽電池 （101）
4．8 薄膜太陽電池市場及發展前景 （101）
練習題 （103）
第5章 聚光與跟蹤 （104）
5．1 聚光光伏發電 （104）
5．1．1 聚光光伏發電的優缺點 （104）
5．1．2 聚光光伏部件 （105）
5．1．3 聚光光伏系統 （113）
5．1．4 聚光光伏發電現狀 （118）
5．2 太陽能跟蹤系統 （119）
5．2．1 跟蹤器的分類 （119）
5．2．2 跟蹤系統的應用 （123）
練習題 （126）
第6章 太陽電池的制造 （127）
6．1 硅材料制備 （127）
6．1．1 金屬硅的制備 （127）
6．1．2 高純多晶硅的制備 （128）
6．2 晶硅生長技術 （132）
6．2．1 單晶硅生長技術 （132）
6．2．2 鑄造多晶法 （134）
6．2．3 鑄造單晶法 （137）
6．3 晶硅加工技術 （138）
6．3．1 晶硅的切方 （138）
6．3．2 晶硅的切片 （139）
6．4 晶硅太陽電池制造技術 （139）
6．4．1 表面織構化 （139）
6．4．2 擴散制結 （142）
6．4．3 邊緣隔離 （144）
6．4．4 去磷硅玻璃 （144）
6．4．5 沉積減反射膜 （144）
6．4．6 絲網印刷電極 （146）
6．4．7 高溫燒結 （146）
6．4．8 太陽電池的I-V特性測試 （147）
6．5 太陽電池組件的封裝 （148）
6．5．1 太陽電池組件封裝材料 （149）
6．5．2 太陽電池組件封裝工序 （150）
練習題 （153）
第7章 光伏發電系統部件 （155）
7．1 光伏方陣 （155）
7．2 二極管 （156）
7．3 儲能設備 （157）
7．3．1 主要儲能技術 （157）
7．3．2 蓄電池 （162）
7．4 控制器 （168）
7．4．1 控制器的類型 （169）
7．4．2 控制器的主要功能 （170）
7．4．3 控制器的主要技術指標 （171）
7．5 光伏并網逆變器 （172）
練習題 （179）
第8章 光伏發電系統的設計 （180）
8．1 光伏發電系統的總體目標 （180）
8．2 并網光伏發電系統的設計 （181）
8．2．1 并網光伏發電系統的容量設計 （181）
8．2．2 并網光伏電站與電網的連接 （189）
8．2．3 并網光伏發電系統設計的基本流程 （194）
8．3 離網光伏發電系統設計 （197）
8．3．1 離網光伏發電系統優化設計總體要求 （197）
8．3．2 技術條件 （197）
8．3．3 光伏方陣傾角的選擇 （200）
8．3．4 均衡性負載的光伏發電系統設計 （201）
8．3．5 季節性負載的光伏發電系統設計 （208）
8．3．6 特殊要求負載的光伏發電系統設計 （208）
8．4 光伏發電系統的硬件設計 （209）
8．4．1 站區布置 （209）
8．4．2 配電房及電氣設計 （213）
8．4．3 輔助設備的選配 （214）
8．5 其他設計 （214）
練習題 （216）
第9章 光伏工程的施工、驗收及維護 （218）
9．1 光伏發電系統的安裝 （218）
9．1．1 系統安裝前的準備 （218）
9．1．2 光伏方陣的安裝 （219）
9．1．3 控制器和逆變器等電氣設備的安裝 （221）
9．1．4 蓄電池組的安裝 （224）
9．2 光伏發電系統的調試 （225）
9．2．1 調試前的準備工作 （225）
9．2．2 光伏方陣調試 （225）
9．2．3 控制器調試 （226）
9．2．4 離網逆變器調試 （227）
9．2．5 并網逆變控制器的調試 （227）
9．3 光伏發電工程的驗收 （231）
9．3．1 單位工程驗收 （232）
9．3．2 工程啟動驗收 （232）
9．3．3 工程試運和移交生產驗收 （233）
9．3．4 工程竣工驗收 （233）
9．4 光伏發電系統的維護及管理 （233）
9．4．1 日常維護 （233）
9．4．2 定期檢查 （234）
練習題 （235）
第10章 光伏系統的應用 （236）
10．1 光伏系統的分類 （236）
10．1．1 微型光伏系統 （236）
10．1．2 離網戶用系統 （238）
10．1．3 離網非戶用系統 （239）
10．1．4 分布式并網系統 （249）
10．1．5 集中式并網系統 （259）
10．1．6 混合光伏系統 （262）
10．2 空間光伏電站 （263）
練習題 （266）
第11章 光伏發電的效益分析 （267）
11．1 光伏發電的經濟效益 （267）
11．1．1 光伏發電成本 （267）
11．1．2 光伏發電成本的歷史及展望 （273）
11．2 光伏發電的能量償還時間 （275）
11．2．1 能量償還時間 （275）
11．2．2 國外情況分析綜述 （276）
11．2．3 相關參數的計算方法 （281）
11．3 光伏發電減少CO2排放量 （284）
11．3．1 發電排放的溫室氣體 （284）
11．3．2 CO2排放因子 （285）
11．3．3 光伏減排CO2潛力 （287）
11．4 光伏發電其他效益 （289）
練習題 （293）
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