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第1章 绪论1

1.1太阳能资源1

1.1.1中国太阳能资源分布及特点1

1.1.2中国太阳能资源带的等级划分2

1.2太阳能应用技术2

1.2.1太阳能的采集2

1.2.2太阳能的转换5

1.2.3太阳能的存储6

1.3太阳能发电系统8

1.3.1太阳能热发电技术9

1.3.2太阳能光伏发电技术15

1.4思考与练习19

第2章 太阳辐射及测试20

2.1太阳概况20

2.2天球坐标21

2.2.1赤道坐标系21

2.2.2地平坐标系23

2.2.3太阳角的计算24

2.3太阳辐射量25

2.3.1大气层外的太阳辐射26

2.3.2到达地表的太阳辐照度28

2.4太阳辐射测量方法29

2.4.1基本概念29

2.4.2辐射探测器33

2.5思考与练习44

第3章 半导体材料检测技术45

3.1单晶硅常规电学参数的物理测试45

3.1.1单晶硅导电类型的测量45

3.1.2单晶硅电阻率的测量49

3.1.3非平衡少数载流子寿命的测量56

3.2红外吸收法测定单晶硅中氧和碳含量63

3.2.1测量原理63

3.2.2测试工艺和方法67

3.2.3测准条件分析70

3.3思考与练习71

第4章 太阳能电池及检测技术72

4.1太阳能电池分类72

4.1.1按用途分类72

4.1.2按电池材料分类73

4.1.3按电池结构分类74

4.2太阳电池的工作原理75

4.2.1半导体的性质75

4.2.2半导体物理基础75

4.2.3半导体的内生光电效应77

4.2.4半导体的能量转换过程77

4.3太阳电池的基本特性79

4.3.1太阳电池等效电路79

4.3.2太阳电池主要特性79

4.4太阳电池、组件及阵列测试83

4.4.1测试原理83

4.4.2太阳模拟器84

4.4.3太阳电池的测试85

4.4.4光伏阵列的现场测试87

4.5思考与练习89

第5章 光伏系统其他部件及检测技术90

5.1光伏发电系统储能装置90

5.1.1铅酸蓄电池简介90

5.1.2免维护铅酸蓄电池91

5.1.3胶体蓄电池92

5.1.4镍镉电池93

5.1.5镍氢电池95

5.1.6锂离子电池96

5.1.7超级电容98

5.2铅酸蓄电池特性及测试方法100

5.2.1铅酸蓄电池技术指标100

5.2.2铅酸蓄电池特性103

5.2.3铅酸蓄电池充放电控制104

5.2.4铅酸蓄电池测试方法106

5.3光伏控制器110

5.3.1光伏控制器主要功能110

5.3.2光伏控制器工作原理112

5.3.3光伏控制器结构与设计114

5.3.4光伏控制器测试方法120

5.4思考与练习122

第6章 LED及检测技术123

6.1概述123

6.2原理与特性124

6.2.1 LED工作原理124

6.2.2 LED特性125

6.3 LED的测试129

6.3.1电性能测试129

6.3.2光色性能测试129

6.3.3热阻及结温测试132

6.4 LED驱动电路133

6.4.1一般驱动电路133

6.4.2 LED驱动电路实例135

6.5思考与练习140

第7章 太阳能集热器及检测方法141

7.1平板型集热器141

7.1.1平板集热器的结构142

7.1.2平板集热器热性能参数143

7.2真空管集热器145

7.2.1真空太阳集热管结构145

7.2.2真空管集热器性能146

7.3太阳能热水系统146

7.3.1自然循环热水系统146

7.3.2强迫循环热水系统148

7.3.3直流式系统148

7.4太阳能集热器性能测试149

7.4.1平板型集热器的测试149

7.4.2真空管集热器的测试151

7.5太阳能热水系统测试方法154

7.5.1测试系统154

7.5.2 测量要求155

7.5.3试验方法155

7.6思考与练习158

第8章 太阳能并网发电及逆变控制159

8.1逆变器159

8.1.1逆变器基本工作原理及电路系统构成160

8.1.2逆变器分类及特性161

8.1.3逆变器的性能要求164

8.2光伏并网逆变器的电路拓扑168

8.2.1光伏并网逆变器的分类168

8.2.2隔离型光伏并网逆变器170

8.2.3非隔离型光伏并网逆变器176

8.2.4多支路光伏并网逆变器179

8.3光伏并网逆变器的控制策略186

8.4太阳能并网发电系统的孤岛效应187

8.4.1孤岛效应及影响188

8.4.2孤岛效应检测标准190

8.4.3孤岛检测方法191

8.5光伏并网逆变器的测试方法及标准199

8.5.1逆变器测试环境条件199

8.5.2机体和结构质量检查199

8.5.3性能指标测试200

8.5.4保护功能试验201

8.6思考与练习204

第9章 光伏发电最大功率跟踪技术205

9.1概述205

9.2最大功率跟踪算法208

9.2.1开路电压法与短路电流法208

9.2.2扰动观测法209

9.2.3电导增量法213

9.2.4三点比较跟踪法219

9.3最大功率跟踪系统中的变换电路220

9.3.1降压式变换器（buck）222

9.3.2升压式变换器（Boost）226

9.3.3升-降压式变换器（Buck-Boost）228

9.4思考与练习230

第10章 阳光的聚集与跟踪231

10.1阳光聚集与跟踪的意义231

10.1.1阳光聚集的意义231

10.1.2阳光跟踪的意义232

10.2阳光聚集系统233

10.2.1聚光光伏电池及其应用中的技术要求233

10.2.2太阳聚光器234

10.2.3反射器的组成237

10.3阳光跟踪系统239

10.3.1跟踪系统的分类240

10.3.2跟踪方法及跟踪方式的选择241

10.4基于步进电机的太阳跟踪系统设计243

10.4.1系统结构与功能243

10.4.2系统设计与实现244

10.4.3软件设计246

10.4.4试验结果及结论247

10.5思考与练习248

第11章 光伏建筑一体化检测与控制系统实例249

11.1光伏建筑一体化系统介绍249

11.2 BIPV系统检测与控制技术介绍252

11.2.1本地监测系统252

11.2.2 5kW并网逆变器控制系统253

11.2.3分布式微型光伏并网发电系统256

11.2.4远程监测系统259

11.2.5防逆流控制系统261

11.2.6人工调节倾角式支架系统262

11.3未来发展方向264

参考文献265