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第1章 阳光发电概论1

1.1 太阳辐射1

1.1.1 太阳能量与光谱1

1.1.2 太阳与地球的位置关系3

1.1.3 太阳辐射量5

1.1.4 中国太阳能资源分布11

1.1.5 太阳能的特点12

1.2 太阳能光伏系统13

1.3 太阳能光伏系统分类17

参考文献19

第2章 晶体硅太阳电池20

2.1 硅的晶体结构20

2.2 晶体硅的基本物理与化学性质22

2.3 硅的半导体性质24

2.4 晶体硅太阳电池物理基础32

2.5 晶体硅太阳电池的性质39

参考文献46

第3章 晶体硅太阳电池和组件的制造47

3.1 晶体硅太阳电池的制造47

3.2 太阳电池组件72

3.3 太阳电池及组件的测试78

参考文献91

第4章 硅基薄膜太阳电池92

4.1 硅基薄膜太阳电池发展概况92

4.2 非晶硅薄膜性质93

4.3 非晶硅薄膜制备技术101

4.3.1 非晶硅薄膜沉积技术101

4.3.2 非晶硅薄膜沉积机制105

4.3.3 氢化非晶硅薄膜106

4.3.4 非晶硅合金薄膜107

4.3.5 影响非晶硅薄膜沉积的因素108

4.3.6 非晶硅薄膜的光致衰减效应（Staebler-Wronski效应）111

4.3.7 微晶硅／纳米硅薄膜112

4.3.8 非晶硅薄膜的掺杂113

4.4 硅基薄膜太阳电池结构及性能114

4.4.1 非晶硅单结太阳电池114

4.4.2 硅基叠层薄膜太阳电池119

4.5 硅基薄膜太阳电池产业化生产技术125

参考资料129

第5章 化合物太阳电池及染料敏化太阳电池131

5.1 CdTe太阳电池131

5.1.1 CdTe太阳电池发展概况132

5.1.2 CdTe材料性质132

5.1.3 CdTe薄膜制备技术134

5.1.4 碲化镉薄膜太阳电池结构及制备工艺137

5.1.5 CdTe薄膜太阳电池的产业化生产142

5.2 CIGS太阳电池144

5.2.1 CIGS太阳电池发展概况144

5.2.2 CIGS材料性质145

5.2.3 CIGS薄膜制备技术147

5.2.4 CIGS太阳电池结构及性能152

5.2.5 CIGS太阳电池制备技术154

5.3 Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳电池157

5.3.1 Ⅲ-Ⅴ族化合物材料特性157

5.3.2 GaAs材料158

5.3.3 GaAs材料制备技术161

5.3.4 GaAs太阳电池167

5.4 染料敏化太阳电池及有机太阳电池176

5.4.1 染料敏化太阳电池176

5.4.2 有机太阳电池186

参考文献194

第6章 太阳能光伏系统电能变换电路199

6.1 变换电路结构及分类199

6.1.1 电路结构199

6.1.2 变换电路分类200

6.1.3 技术要求和主要技术指标201

6.2 DC/DC变换电路203

6.2.1 非隔离型DC/DC变换电路203

6.2.2 隔离型DC/DC变换电路210

6.2.3 控制与驱动219

6.3 DC/AC变换电路233

6.3.1 方波逆变电路233

6.3.2 阶梯波逆变电路234

6.3.3 正弦波逆变电路235

6.3.4 其他类型逆变电路238

6.4 并网型逆变电路243

6.4.1 电压型逆变电路244

6.4.2 电流型逆变电路244

6.4.3 Z源型逆变电路246

6.4.4 隔离型并网逆变电路246

6.4.5 非隔离型并网逆变系统250

6.4.6 并网逆变器主要技术参数259

参考文献261

第7章 光伏系统储能装置及其充／放电控制电路263

7.1 蓄电池263

7.1.1 蓄电池的命名方法264

7.1.2 铅酸蓄电池264

7.1.3 碱性蓄电池272

7.1.4 锂离子蓄电池（Li-lon蓄电池）277

7.2 未来可能应用的新型的储能装置278

7.2.1 超级电容器279

7.2.2 超导磁能储能281

7.2.3 燃料蓄电池282

7.3 铅酸蓄电池主要特性参数284

7.3.1 容量284

7.3.2 电压287

7.3.3 蓄电池内阻288

7.3.4 寿命289

7.3.5 荷电状态（SOC）289

7.3.6 放电深度（DOD）289

7.4 铅酸蓄电池充／放电特性290

7.4.1 放电特性290

7.4.2 充电特性291

7.5 太阳能光伏发电系统对蓄电池的要求297

7.6 充／放电控制器工作原理及分类297

7.6.1 工作原理297

7.6.2 充／放电控制器的分类299

7.7 充／放电保护控制器基本电路302

7.7.1 回差型充／放电保护控制器302

7.7.2 脉宽调制型（PWM）充电控制器306

7.7.3 智能型充电控制器307

7.8 最大功率点跟踪308

7.8.1 恒定电压法308

7.8.2 MPPT工作原理309

7.8.3 MPPT的硬件实现319

7.9 控制器的主要技术参数及选型配置320

7.9.1 控制器的主要技术参数320

7.9.2 控制器选型配置322

参考文献323

第8章 光伏系统设计325

8.1 独立光伏系统设计325

8.1.1 设计原则和步骤325

8.1.2 系统容量设计326

8.1.3 最佳安装倾角的确定333

8.2 并网光伏系统设计334

8.3 光伏发电系统的硬件设计336

8.3.1 光伏方阵支架设计及安装336

8.3.2 光伏方阵基础设计346

8.3.3 光伏系统配线设计348

8.3.4 防雷和接地设计350

8.3.5 直流汇流箱的设计353

8.3.6 交流配电柜的设计355

8.4 光伏系统设计软件356

8.4.1 RETScreeen356

8.4.2 PVSYST359

8.4.3 PV*SOL366

8.4.4 国内光伏系统优化设计软件372

8.5 光伏电站系统效率分析375

8.6 光伏电站设计实例380

8.6.1 天合光能武威二期100MW光伏并网发电工程380

8.6.2 天合光能120MW鱼光互补项目386

8.7 光伏电站的智能化运维387

8.7.1 监控系统388

8.7.2 智能运维389

参考文献391

第9章 分布式发电与微电网393

9.1 分布式发电与微电网概述393

9.1.1 分布式发电的基本概念393

9.1.2 分布式电源395

9.1.3 微电网的概念398

9.1.4 国内外微电网发展概况401

9.1.5 微电网的相关技术406

9.2 微电网的典型结构410

9.3 分布式电源的建模与控制413

9.3.1 风力发电系统413

9.3.2 微型燃气轮机发电系统416

9.3.3 超级电容器420

9.3.4 分布式电源控制425

9.4 微电网运行控制428

9.4.1 微电网的能量管理429

9.4.2 微电网系统的控制模式432

9.5 微电网的保护436

9.5.1 分布式电源对传统继电保护的影响436

9.5.2 并网运行时的保护438

9.5.3 孤网运行时的保护440

9.5.4 孤岛检测方法440

9.6 光伏微电网实例分析443

9.6.1 光伏微电网的系统组成443

9.6.2 光伏微电网并网运行控制444

9.6.3 光伏发电微电网孤岛自治运行控制449

参考文献451