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第1章 太阳能发电概述1

1.1　太阳能电池和太阳能发电1

1.1.1 太阳能1

1.1.2　太阳能变为电能1

1.1.3　利用太阳能进行分散型发电和供电2

1.1.4　小结2

1.2　太阳能发电发展史3

1.2.1　太阳能电池开发史3

1.2.2　产量和价格的变化4

1.2.3 太阳能发电系统和太阳能电池的价格5

1.3　太阳能发电和环保的关系6

1.3.1 3E的概念6

1.3.2　各种发电设备价格、性能的比较6

1.4　太阳能发电的过去、现在和未来8

1.5 国内外太阳能发电的现状与趋势16

1.5.1 美国光伏发电的“百万屋顶计划”17

1.5.2 日本的“阳光计划”18

1.5.3　德国的“10万屋顶发电计划”20

1.5.4　中国的“光明工程”计划20

1.5.5　我国港澳地区太阳能发电项目简介25

第2章　太阳能电池的发电原理和特性29

2.1　太阳光的性质29

2.1.1　评价太阳光性质的物理量29

2.1.2　直射光和散射光30

2.1.3 太阳光强度与波长的关系32

2.2　太阳能电池的发电原理和变换效率33

2.2.1 光电变换33

2.2.2　二极管和光伏器件34

2.2.3 太阳能电池光伏变换效率38

2.2.4　太阳能电池的等值电路和伏安特性40

2.3　太阳能电池特性的测量42

2.3.1　太阳能电池组件42

2.3.2　室外测量注意事项42

2.3.3　带负荷测量电压、电流42

2.3.4　四端测量法43

第3章　太阳能电池的种类及其特点45

3.1　太阳能电池的分类45

3.2　几种常用太阳能电池的特点46

3.3　建材一体型太阳能电池49

第4章　太阳能发电系统的结构和设计51

4.1　太阳能发电系统概述51

4.1.1 太阳能电池阵列52

4.1.2　系统设计原则54

4.2　功率控制器57

4.2.1　功率控制器的组成57

4.2.2　功率控制器电路举例59

4.3 蓄电池72

4.4　超级电容器73

4.4.1　超级电容器的储能原理74

4.4.2　超级电容器国内外发展动态75

4.4.3　超级电容器的应用76

4.5　光伏发电装置工程设计举例78

4.5.1　蓄电池组容量设计78

4.5.2　太阳能电池阵列设计79

4.5.3　太阳能发电系统80

第5章　太阳能发电系统的控制83

5.1 最大功率点跟踪控制83

5.1.1　最大功率点跟踪控制的概念83

5.1.2　MPPT控制的几种不同算法85

5.2　太阳能发电系统与交流电网系统并联的控制113

5.2.1 不带耦合变压器方案113

5.2.2　带耦合（隔离）变压器方案117

第6章 太阳能光伏发电系统的应用121

6.1　太阳能空调器的开发121

6.1.1 家用太阳能空调器系统的开发背景121

6.1.2　太阳能空调器系统的构成123

6.1.3 实际应用效果131

6.2　与单相民用电网并联的太阳能光伏发电系统应用实例132

6.2.1 系统结构132

6.2.2 系统控制原理133

6.3　模拟太阳能电池伏安特性的直流电源装置136

6.3.1 太阳能电池的特性137

6.3.2　模拟电源装置的电路结构138

6.3.3 太阳能电池的动特性139

6.3.4　模拟电源装置的动特性141

6.4　双方向太阳能空调器试验系统143

6.4.1　双方向太阳能空调系统的结构和技术规格143

6.4.2　太阳光伏系统中的逆变器145

6.4.3 系统的逆变器控制145

6.4.4　连接实际负载（空调器）并与交流电网（220V,50Hz）并网试验146

6.5　太阳能电动车153

6.5.1 太阳能电动车的发展概况153

6.5.2　蓄电池充放电控制技术155

6.5.3 系统总体设计163

6.5.4　实验结果及分析173

6.6 民用型绿色电源——太阳能数码设备移动充电器178

6.6.1 移动电源特点179

6.6.2　应用举例179

6.7　深圳国际园林花卉博览园1MW并网太阳能光伏电站简介180

6.8　20kW光伏屋顶并网发电系统简介181

6.9　2.5kW住户用光伏发电系统（BIPV）简介182

6.10　国外城市新能源建设规划和国内外节能型PV建筑集锦184

6.11 我国扶持太阳能发电发展的一些设想193

第7章　太阳能发电装置制作实例195

7.1 利用雨水和太阳光进行循环式的植物栽培和鱼类养殖195

7.1.1　循环栽培、养殖系统195

7.1.2　循环型、环保型养殖栽培的设想196

7.1.3　能量循环式水栽系统部件清单197

7.1.4　效果和展望197

7.2　超级电容器在太阳能发电灯具中的应用197

7.2.1 小型超级电容器应用范围197

7.2.2　电路和元件选用198

7.3　太阳自动追随装置198

7.3.1 太阳能电池板倾角的调节198

7.3.2　控制电路和元件选用199

7.3.3　制作工艺201

7.4　防止蓄电池过放电的自动断电装置207

7.4.1　电路和制作208

7.4.2 继电器动作电压的调整211

7.5　蓄电池电量不足的自动浮充电路11

7.5.1　电路工作原理212

7.5.2　制作和总装配216

7.6　60W逆变器（DC/AC）的制作218

7.6.1 交流和直流波形的类别218

7.6.2 电路原理图和元件明细表218

7.6.3　制作工艺219

7.6.4　运行中存在的问题221

7.7　太阳能发电、风力发电与市电电网联合供电的试验装置222

7.7.1 太阳能电池和风力发电的混合式发电222

7.7.2　实现三方联合供电的梦想223

7.7.3　和孩子们一起获取大自然赐予的绿色能源225

7.8　在郊外别墅房自建微型太阳能电站227

7.8.1 建电站的设想227

7.8.2 系统结构图227

7.9　从独立型太阳能发电系统到系统（市电）联系型228

7.9.1　从“云霄一号”到“云霄三号”228

7.9.2　云霄三号的系统结构和元件明细表229

7.9.3 节电、发电、卖电统计清单230

7.10　不用逆变器的全直流供电太阳能发电系统试作——从50W发展到1000W232

7.10.1　和太阳能电池的初接触232

7.10.2　增大太阳能电池容量的二期工程232

7.10.3　全直流供电的系统结构图和元件明细表232

7.10.4　运行情况和节电效果233

7.11 国外某家庭自装太阳能发电系统（独立型）节电效果统计233

7.11.1 系统概况233

7.11.2　运行情况和节电效果234

7.12 国外某家庭自装太阳能发电（系统联系型）、买电和卖电的统计（国外实例）235

7.12.1 实例之一235

7.12.2　实例之二237

第8章　利用微波传输太空超级太阳能发电站的电功率239

8.1　微波输电计划239

8.1.1　SSPS计划概述239

8.1.2　送电（发射）系统概述241

8.1.3　传输损耗243

8.1.4　接收系统243

8.1.5　结论246

8.2　最新进展246

8.2.1 美国私营太阳能公司介入太空太阳能电站，宣称“七年内为地球人供电”246

8.2.2 日本也瞄准太空太阳能市场247

附表249

参考文献263