太陽能光伏發電套用原理（第二版）

太陽能光伏發電套用原理（第二版）

所屬類別

科技 >> 能源 >> 可再生能源

作者：黃漢雲 編著

出版日期：2013年1月 書號：978-7-122-15654-9

開本：16 裝幀：平 版次：2版1次 頁數：201頁

本書主要介紹了太陽能光伏發電的基本概念、發電的基本原理、電池片的製造以及矽太陽能電池的主要性能參數和太陽能電池組件的結構、生產工藝流程等。此外還重點講述了太陽能光伏發電系統的組成和其他相關設備，全面地闡述了太陽能光伏發電系統的設計以及重要組件的安裝、檢查與測試。

本書可作為從事太陽能專業的本、專科學生學習的教材，也可供太陽能光伏發電技術的工程技術人員參考。

目錄

第1章 太陽和太陽能1

11太陽基本物理參數及結構1

111太陽基本物理參數1

112太陽里、外三層1

113太陽的成分3

12太陽能的來源4

13太陽能量的傳遞和輻射4

131太陽能量的傳遞4

132太陽能量的輻射5

14太陽能貯存方式6

15經度和緯度的確定6

151緯線與緯度7

152經線與經度7

153二十四節氣8

16太陽常數與太陽光譜8

161太陽常數8

162太陽光譜11

17太陽高度角和方位角13

171太陽高度角和方位角定義13

172太陽高度對地球表面獲得太陽熱能量強弱的影響14

173太陽高度對利用太陽能的意義14

174太陽高度角的計算14

18太陽直接輻射、散射輻射與總輻射15

181直接輻射15

182散射輻射16

183太陽總輻射16

184影響太陽輻射能量的因素17

19大氣質量18

110地面輻射18

111直達日射、漫射日射和總日射18

112太陽能輻射強度19

113日照時間和日照時數20

114太陽輻射能量換算關係21

115我國太陽能資源22

1151我國太陽能資源豐富22

1152我國太陽能資源分布的主要特點22

複習題23

第2章 光伏發電的電學原理25

21自由電子和自由電子的濃度25

22自由電子的遷移率和電導率25

23半導體與金屬導體導電的機理26

24半導體二極體的物理特性26

241半導體二極體的單嚮導電現象26

242PN結的特性29

25半導體的能帶結構與光電導31

251半導體的能帶結構31

252光電導32

26光伏效應32

27半導體二極體的伏安特性33

271正向特性33

272反向特性34

273反向擊穿電壓34

28光電學35

複習題36

第3章 太陽能光伏發電電池材料及製備37

31太陽能電池材料的分類與性能37

311太陽能電池材料的分類37

312矽太陽能電池材料的優異性能40

32矽太陽能電池的製備42

321冶金級矽的生產42

322多晶矽42

323單晶矽44

324非晶矽電池45

33晶體矽的生產對環境的污染47

34矽片的切割49

35太陽能電池片的製造50

36單晶矽與多晶矽電池片的區別51

37矽太陽能電池的主要性能參數51

複習題52

第4章 太陽能電池組件54

41太陽能電池組件的概述、分類及結構作用54

411太陽能電池組件的概述54

412太陽能電池組件的分類及結構作用54

42太陽能電池組件的極性66

43對太陽能電池組件的基本要求67

44太陽能電池等效電路67

45太陽能電池生產工藝流程68

46太陽能電池的性能參數70

複習題72

第5章 太陽能光伏發電系統73

51光伏系統的工作原理與組成73

511光伏系統的工作原理73

512光伏系統的組成73

52光伏發電系統的分類74

521離網發電系統的組成及功能74

522併網光伏發電系統75

53光伏發電系統的運行方式的優勢78

複習題79

第6章 太陽能電池方陣的組成和設計80

61太陽能電池方陣的組成和作用80

62太陽能電池方陣的設計82

621太陽能電池方陣組件的串、並聯82

622確定電池組件峰值功率84

623太陽能電池方陣的種類84

624太陽能電池方陣的方位角84

625太陽能電池方陣的傾斜角85

626陰影85

627其他需要考慮的問題86

628太陽能電池方陣設計的實例86

63一種新型的太陽能方陣87

複習題88

第7章 太陽能照明貯能裝置90

71鉛酸蓄電池91

711鉛酸蓄電池的分類91

712鉛酸蓄電池的組成91

713鉛酸蓄電池的基本概念92

714鉛酸蓄電池充、放電93

715鉛酸蓄電池的深度放電96

716鉛酸蓄電池的容量96

717板極化成97

718鉛酸蓄電池的電動勢98

719功率和效率99

7110鉛酸蓄電池的內電阻99

7111鉛酸蓄電池的失效原因及其修複方法99

7112鉛酸蓄電池對環境的污染102

72太陽能光伏照明的其他貯能裝置102

721鎳氫電池102

722鎳鎘電池106

723鋰電池107

724超級電容器110

73蓄電池容量的設計112

731在設計蓄電池容量時要特別注意的因素113

732蓄電池容量計算公式及修正係數115

733蓄電池容量計算的舉例117

複習題119

第8章 太陽能控制器與逆變器121

81太陽能控制器121

811太陽能控制器的功能121

812選擇太陽能控制器時必須注意的事項122

813光伏充電控制器的類型122

814控制器的幾種基本電路和工作原理123

815提高太陽能控制器利用效果的方法124

816太陽能控制器的常見故障原因126

817最大功率點跟蹤控制126

82光伏逆變器127

821逆變器的功能127

822逆變器的分類128

823波形逆變器129

824逆變器的工作原理129

825對逆變器的基本要求130

826逆變器的操作與維護131

827主要技術參數的控制及維護132

828逆變器的選用132

829逆變器產品的簡介133

8210光伏併網逆變器135

8211孤島效應的防止138

複習題139

第9章 太陽能光伏發電系統相關設備和部件141

91直流配電櫃141

911櫃體141

912開關143

913防雷器143

914防反充二極體144

915端子板144

92交流配電櫃144

93電度表145

94後備電源146

95太陽能光伏發電系統的防雷146

951雷電的分類及危害146

952防雷設備和措施147

953防雷元件的選擇150

954避雷對光伏系統的要求152

複習題153

第10章 太陽能光伏發電系統和設計155

101太陽能光伏發電系統工作原理、基本組成及設計的原則155

102太陽能光伏發電系統設計時的調查與技術條件155

1021發電系統設計時的調查155

1022發電系統設計的技術條件156

103光伏發電系統設計公式與綜合設計係數158

104發電系統設計的我國主要城市的輻射參數值158

105太陽能發電系統的設計159

106太陽能發電系統設計的具體計算實例166

107風光互補路燈設計案例分析169

1071設計的依據和適宜地區169

1072風光互補照明路燈系統組成及要求169

108建築住宅用太陽能光伏系統的設計173

1081太陽能光伏系統套用於建築領域的優勢174

1082我國絕大多數採用電池貯能的“獨立供電方式”174

1083“併網供電方式”對太陽能光伏發電系統的要求175

1084防止措施175

1085住宅太陽能光伏發電系統的問題176

1086住宅太陽能光伏系統的設計176

109系統最佳化的設計180

複習題181

第11章 太陽能光伏發電系統的安裝與測試183

111太陽能光伏發電系統的安裝184

1111安裝前的調查184

1112基礎的安裝185

1113太陽能電池組件的安裝187

1114控制器的安裝188

1115逆變器的安裝188

1116蓄電池的安裝188

1117防雷器的安裝189

1118布線工程190

1119太陽能光伏發電系統對接地要求191

112太陽能路燈施工安裝192

1121現場勘查192

1122安裝布置193

1123基礎預製193

1124太陽能發電路燈系統各個組件的安裝194

113太陽能電池陣列的檢查與測試195

1131光伏發電系統的檢查195

1132太陽能光伏發電系統的測試196

複習題200

參考文獻202