太陽能光伏發(fā)電技術

1 太陽輻射筒述 1
1．1 太陽簡介 1
1．2 太陽與地球的位置關系 3
1．3 地球繞太陽的運行規(guī)律 5
1．4 計算太陽高度角、方位角、日照時間 6
1．4．1 庫珀方程 6
1．4．2 太陽角的計算 6
1．5 太陽常數(shù)和太陽光譜 8
1．5．1 太陽常數(shù) 8
1．5．2 太陽光譜 8
1．6 地面太陽輻射的理論估算 10
1．6．1 大氣質量 10
1．6．2 大氣透明度的引入 11
1．6．3 垂直于太陽光線的地表上的直接輻射強度 12
1．6．4 水平面上的直接太陽輻射 13
1．7 工程中常用的計算太陽輻射的方法 14
1．8 中國太陽能分布 16
1．8．1 日照時數(shù)與日照百分率 17
1．8．2 日照時數(shù)的時空分布 18
1．8．3 日照百分率 19
參考文獻 20
2 太陽電池基礎 21
2．1 太陽電池發(fā)展歷史 21
2．2 半導體材料與理論 25
2．3 硅片的生產(chǎn) 27
2．4 太陽電池原理 30
2．5 太陽電池工藝 31
2．6 太陽電池理論分析 34
2．6．1 太陽電池模型 34
2．6．2 太陽電池的效率 36
2．7 太陽電池的表征 38
2．7．1 太陽電池測試標準條件 38
2．7．2 光譜響應 39
2．7．3 電子束誘導電流 39
2．7．4 減反射薄膜 40
2．7．5 實際太陽電池分析 40
2．8 太陽電池分類 42
2．8．1 單晶硅太陽電池 42
2．8．2 多晶硅太陽電池 43
2．8．3 雙面太陽電池 44
2．8．4 非晶硅太陽電池 44
2．8．5 高效晶體硅太陽電池 45
2．9 太陽電池的發(fā)展 55
2．9．1 顆粒硅帶為襯底的多晶硅薄膜太陽電池 55
2．9．2 染料敏化納米晶太陽電池 56
2．9．3 第三代太陽電池 59
參考文獻 61
3 太陽電池組件 64
3．1 太陽電池組件類型 64
3．2 封裝材料 66
3．2．1 環(huán)氧樹脂 66
3．2．2 有機硅膠 67
3．2．3 EVA膠膜 67
3．2．4 玻璃 69
3．2．5 背面材料 70
3．2．6 其他材料 71
3．3 太陽電池組件制造設備 71
3．3．1 激光劃片機 71
3．3．2 太陽電池層壓機 73
3．4 太陽電池組件封裝工藝 74
3．4．1 激光劃片 75
3．4．2 焊接 76
3．4．3 層壓 76
3．4．4 固化 76
3．4．5 檢測 77
3．4．6 技術要求 78
參考文獻 78
4 光伏系統(tǒng)設計 79
4．1 光伏系統(tǒng)的組成和原理 79
4．2 光伏系統(tǒng)的分類與介紹 80
4．2．1 小型太陽能供電系統(tǒng) 80
4．2．2 簡單直流系統(tǒng) 81
4．2．3 大型太陽能供電系統(tǒng) 81
4．2．4 交流、直流供電系統(tǒng) 82
4，2．5 并網(wǎng)系統(tǒng) 82
4．2．6 混合供電系統(tǒng) 82
4．2．7 并網(wǎng)混合供電系統(tǒng) 84
4．3 太陽能光伏系統(tǒng)的特點 84
4．4 光伏系統(tǒng)的容量設計 85
4．4．1 獨立光伏系統(tǒng)軟件設計 85
4．4．2 計算斜面上的太陽輻射并選擇最佳傾角 96
4．4．3 混合光伏系統(tǒng)設計 100
4．4．4 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)設計 106
4．5 光伏系統(tǒng)的硬件設計 107
4．5．1 電纜的選取 107
4．5．2 供電系統(tǒng)的基礎建設 108
4．5．3 接地和防雷設計 109
4．6 太陽能光伏系統(tǒng)性能分析 110
4．7 光伏系統(tǒng)設計軟件介紹 113
參考文獻 115
5 電力電子與控制 116
5．1 充放電控制器 116
5．1．1 控制器的基本原理 116
5．1．2 控制器設計中的常用技術 118
5．1．3 開發(fā)與選購控制器需注意的幾個問題 122
5．2 逆變器 123
5．2．1 逆變器的基本原理 124
5．2．2 光伏系統(tǒng)中的逆變驅動控制電路 125
5．2．3 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的逆變器電路 126
5．2．4 逆變器的分類 128
5．2．5 逆變器的幾個重要指標 130
5．2．6 光伏逆變器技術的未來發(fā)展 131
5．2．7 光伏逆變器的幾個重要制造商 131
5．3 最大功率跟蹤 132
5．3．1 最大功率跟蹤的基本原理 132
5．3．2 光伏系統(tǒng)中的MPPT常用算法 133
5．4 遙控與遙測 135
5．4．1 遙控遙測的意義 135
5．4．2 遙控遙測的實現(xiàn)原理 135
5．4．3 遙控與遙測的應用 137
參考文獻 140
6 光伏技術應用 141
6．1 太陽電池在太空的應用 141
6．1．1 神州五號 142
6．1．2 空間太陽能電站 142
6．2 太陽能燈 144
6．2．1 太陽能路燈 144
6．2．2 太陽能利用與LED照明的結合 145
6．2．3 太陽能燈的其他形式 147
6．3 太陽能車和游艇 148
6．3．1 太陽能電動車 148
6．3．2 太陽能汽車大賽 148
6．3．3 太陽能游艇 149
6．4 太陽能光伏在高速公路上的應用 151
6．4．1 太陽能光伏在高速公路上的常見應用方式 151
6．4．2 太陽能在其他交通領域方面的應用 152
6．5 太陽能光伏在通信方面的應用 153
6．6 太陽能光伏在家電中的應用 155
6．6．1 太陽能光伏在家電中的應用現(xiàn)狀 156
6．6．2 太陽能光伏在家電中的應用特點和形式 156
6．6．3 太陽能光伏在家電中應用的主要領域及前景 157
6．6．4 太陽能光伏在家電中大規(guī)模應用的意義 159
6．6．5 對我國光伏家電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議 160
6．7 其他地面太陽電池電源的應用 160
6．7．1 光伏水泵的應用 160
6．7．2 畜牧圍欄 161
6．7．3 農(nóng)林業(yè)方面的應用 161
6．7．4 太陽能玩具 161
6．7．5 陰極保護 161
6．8 光伏建筑一體化 162
6．8．1 背景 162
6．8．2 光伏與建筑物相結合的形式和特點 162
6．8．3 光伏建筑一體化應用實例 164
6．8．4 BIPV前景 172
6．9 光伏電站 172
6．10 超大規(guī)模光伏發(fā)電 176
參考文獻 177
7 光伏前景展望 179
7．1 國內(nèi)外光伏發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 179
7．2 我國光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與存在問題 182
7．3 光伏發(fā)展機遇和建議 184
7．4 我國光伏發(fā)展戰(zhàn)略對策 185
附錄一 太陽位置計算程序 187
跗錄二 太陽電池組件相關信息 205