太阳能光伏技术与应用 [Solar Photovoltaic Technologies and Applications] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　《太阳能光伏技术与应用》在介绍太阳能利用和太阳电池物理的基础上，系统阐述了太阳电池材料、器件及组件工艺，光伏发电系统和检测技术，与光伏发电相关的储能技术、智能电网技术、系统可靠性以及认证和标准等内容。《太阳能光伏技术与应用》力图向读者提供太阳能光伏技术与应用全方位的专业基础理论知识、光伏发电的各种应用与检测认证技术和发展前景。
　　《太阳能光伏技术与应用》可作为从事太阳能光伏及相关技术领域的研发和工程技术人员的学习参考用书，也可供高等院校的半导体材料与器件、光电子和光学工程等相关专业师生参考。

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目录

第1章 绪论
1.1 太阳能技术分类
1.2 光伏效应与太阳电池
1.3 能源革命前夜
1.4 光伏发电的战略地位和实施步骤
1.5 太阳电池的发展
参考文献

第2章 太阳与太阳能
2.1 引言
2.2 太阳结构
2.3 日地运动规律
2.3.1 地球的自转和公转
2.3.2 太阳的视运动
2.3.3 斜面上的太阳辐射
2.4 到达大气层外的太阳辐射能
2.4.1 太阳常数
2.4.2 大气质量
2.5 太阳光谱
2.5.1 黑体辐射
2.5.2 标准太阳光谱
2.6 到达地面的太阳辐射能
2.7 中国和世界的太阳辐射能
2.7.1 全球太阳能资源分布
2.7.2 中国的太阳辐射能
参考文献

第3章 半导体物理基础
3.1 引言
3.2 半导体中的电子与空穴
3.3 半导体掺杂效应
3.3.1 n型掺杂、p型掺杂与电离
3.3.2 掺杂半导体的载流子浓度
3.3.3 半导体中不同类型杂质的相互补偿作用
3.4 半导体中载流子的输运
3.4.1 半导体中载流子的漂移
3.4.2 半导体中载流子的扩散
3.4.3 半导体中的电流
3.5 半导体中的非平衡载流子
3.5.1 非平衡载流子的产生与复合
3.5.2 载流子复合机制
3.5.3 表面复合与其他结构缺陷复合
3.5.4 陷阱效应
3.6 p-n结
3.6.1 p-n结内建电场的形成
3.6.2 p-n结I-V特性
3.7 半导体与光的相互作用
3.7.1 半导体的基本光学性能
3.7.2 半导体的光吸收机制
3.8 结语
参考文献

第4章 光伏发电原理与效率控制因素
4.1 引言
4.2 晶体硅太阳电池基本结构与原理
4.2.1 晶体硅太阳电池基本构成、功能与工艺概述
4.2.2 半导体太阳电池发电原理
4.3 太阳电池输出性能参数
……
第5章 晶体硅材料
第6章 晶体硅光伏电池的制备
第7章 硅基薄膜太阳电池
第8章 化合物薄膜光伏电池
第9章 太阳电池组件
第10章 逆变器、控制器等配套部件及主要材料
第11章 光伏发电系统及应用
第12章 空间光伏电池及空间发电系统
第13章 聚光光伏电池及聚光光伏发电系统
第14章 光伏检测技术及检测仪器
第15章 新型光伏电池与技术
第16章 储能技术
第17章 智能电网与光伏发电技术
第18章 光伏发电系统的可靠性及权威认证
第19章 光伏发电国际标准及中华人民共和国国家标准目录
第20章 结语——挑战与机遇
索引

前言/序言

好的，这是一份为您的图书《太阳能光伏技术与应用》撰写的图书简介，内容专注于其核心主题的深度剖析与前沿技术展望，完全不提及您提供的书名信息。 --- 图书简介：新能源时代的电力革命——光电转换系统的前沿技术与集成实践 引言：能源转型与光伏技术的战略地位 在全球能源结构深刻转型的浪潮中，化石能源的局限性与气候变化的严峻挑战，使得可再生能源的开发利用成为时代的核心议题。太阳能，作为地球上最丰富、最清洁的能源形式之一，其利用技术正处于爆发式增长阶段。本书深入剖析了太阳能光伏（PV）发电技术从基础物理原理到复杂系统集成应用的完整链条，旨在为工程技术人员、科研工作者以及政策制定者提供一份全面、详实且具有前瞻性的技术参考。我们聚焦于光电转换效率的极限探索、新型材料的突破性进展，以及光伏系统在电网侧、用户侧的深度融合与优化管理。 第一部分：光伏效应的物理基础与材料科学的突破 本书首先为读者构建了理解光伏技术所需的坚实理论基础。我们详细阐述了半导体材料的能带结构、光生伏特效应的微观机理，以及PN结在光照下的载流子分离与输运过程。这不仅仅是对基础物理的梳理，更是为后续技术优化指明方向。 在材料科学层面，我们对当前主流的晶体硅（c-Si）技术进行了深入的性能剖析，包括单晶硅和多晶硅电池的制备工艺、缺陷控制及其对效率的影响。重点章节详细讨论了如何通过表面钝化、新型接触结构（如PERC、TOPCon、HJT等）的引入，将实验室效率推向商业化的前沿。 更引人注目的是，本书将大量的篇幅献给了下一代光伏技术的研发进展。我们对钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells, PSCs）进行了系统性的研究，探讨了其高效率潜力的同时，也坦诚分析了其在长期稳定性、湿度敏感性以及重金属污染防治方面的工程挑战与应对策略。此外，薄膜光伏技术（如CIGS、CdTe）的最新进展，特别是在柔性基底、低成本沉积技术方面的突破，也被纳入了详尽的分析范围，展望了它们在特定应用场景（如建筑一体化BIPV）中的巨大潜力。 第二部分：从电池片到阵列——光伏组件与系统工程 光伏系统的性能不仅取决于电池片的内在效率，更依赖于组件封装技术和阵列设计优化。本部分聚焦于光伏组件（Module）的工程实现。我们详述了先进封装技术（如EVA替代材料、新型背板材料）如何应对高温、高湿、紫外线老化等环境胁迫，确保组件的25年以上使用寿命。此外，组件级别的串联/并联优化、旁路二极管的配置策略、以及预防热斑效应（Hot Spot Effect）的关键措施，都有具体的工程案例支撑。 在系统层面，本书重点剖析了光伏阵列的设计与优化。读者将了解到如何根据地理位置、气候条件（辐照度、气温、风速）精确计算发电量预测（P50/P90），并掌握光伏方阵的布局设计、倾角与方位角的选择原则。针对复杂地形和遮挡情况，我们引入了先进的遮挡分析模型与优化算法，以最大化单位土地面积的能量产出。 第三部分：电能质量与智能并网——功率转换与电网集成 光伏发电的间歇性和波动性对电力系统的稳定运行构成了挑战。本书的第三部分是关于电力电子技术在光伏系统中的核心应用。 我们详细解析了光伏逆变器（Inverter）的技术演进与核心功能。从早期的PWM技术到现代的高频化、模块化设计，我们对比了集中式、组串式和微型逆变器的适用场景与优缺点。特别关注了逆变器在电能质量控制方面的关键技术，如谐波抑制、无功功率支持（Q-control）、以及电网故障穿越能力（LVRT/HVRT）。 在系统集成方面，如何实现光伏发电与现有电网的平滑、安全并网是重中之重。本书深入探讨了智能电网背景下的光伏出力预测技术、先进的电源管理系统（PMS），以及光储一体化（PV-Storage Integration）的架构设计。我们分析了储能系统（特别是锂离子电池和新型长时储能技术）与光伏的协同控制策略，如何有效平抑出力波动、提供调频和备用容量，从而提升整个电力系统的韧性与可靠性。 第四部分：创新应用与未来展望 最后，本书将视角投向了光伏技术的多元化应用场景和未来的发展方向。 我们探讨了建筑一体化光伏（BIPV）的设计规范、结构载荷分析以及美学集成方案，使其成为可持续建筑的重要组成部分。对于大规模地面电站，我们分析了跟踪支架系统（Trackers）对发电量的增益效果，以及环境适应性技术（如除尘、融雪）。 在更宏观的层面，本书展望了光伏技术与其他能源技术的耦合，如光伏制氢（Solar-to-Hydrogen）的电解水效率优化、以及光热-光伏（PV-CSP Hybridization）系统的热管理策略。我们还讨论了全球光伏供应链的动态变化、产业政策对技术路线的影响，以及未来十年光伏成本持续下降的驱动因素。 结语 本书不仅是技术手册，更是一幅描绘未来能源图景的路线图。通过对光伏核心技术的深度剖析与未来趋势的精准把握，我们期望读者能够掌握支撑下一代电力系统的关键知识，驱动能源技术的持续创新与广泛应用。