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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 RETScreeen 356

8.4.2 PVSYST 359

8.4.3 PV*SOL 366

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