光伏发电原理 技术及其应用

　　前言
　　主要参数符号表
　　第1章绪论111能源1
　　111能源的概念1
　　112能源的分类1
　　113能源的品质3
　　12能源与社会发展4
　　121能源利用与人类文明4
　　122全球能源发展现状5
　　13能源与环境问题8
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　　本书系统地介绍了太阳能光伏发电原理、制造工艺以及光伏发电系统的构成。首先，介绍了能源与环境问题、全球能源发展现状、可持续发展的理念以及可再生能源发展的必要性，并阐述了光伏发电技术的发展史及发展现状。其次，重点阐述了太阳能电池的半导体物理基础理论、太阳能光伏发电原理及其基本特性、目前采用的太阳能电池材料和制造工艺。*后，介绍了光伏发电系统的结构及构成。本书力图向读者提供太阳能光伏发电技术的专业基础理论知识、太阳能电池制造工艺及技术，以及应用情况和发展前景。本书可作为高等院校光伏发电相关专业本科生、研究生教材，也可供从事太阳能光伏相关领域的研发和工程技术人员学习及参考。

　　前言
　　主要参数符号表
　　第1章绪论111能源1
　　111能源的概念1
　　112能源的分类1
　　113能源的品质3
　　12能源与社会发展4
　　121能源利用与人类文明4
　　122全球能源发展现状5
　　13能源与环境问题8
　　131常规能源的环境影响8
　　132可持续发展战略11
　　14我国能源概述12
　　141我国能源现状、问题与对策12
　　142我国可再生能源现状与前景14
　　15太阳能的利用15
　　151太阳能的特点16
　　152太阳能的利用方式17
　　16光伏发电技术18
　　161光伏发电技术发展史19
　　162光伏行业发展史20
　　163我国光伏产业现状21
　　习题27
　　参考文献27
　　第2章太阳与太阳辐射3021太阳30
　　22日地天文关系31
　　221地球的自转与公转31
　　222天球与天球坐标系32
　　223太阳时33
　　224太阳位置35
　　23太阳辐射35
　　231太阳辐射光谱36
　　232太阳辐射37
　　233太阳常数38
　　234地表太阳辐射强度39
　　235任意平面太阳辐射强度40
　　24太阳能资源分布42
　　241世界太阳能资源分布42
　　242我国太阳能资源分布43
　　习题44
　　参考文献45
　　第3章半导体物理基础4631晶体结构46
　　311晶格47
　　312晶格的周期性48
　　313晶向及晶面49
　　314晶体的对称性51
　　32晶体缺陷58
　　321点缺陷58
　　322线缺陷62
　　33能带理论65
　　331原子能级和能带65
　　332晶体中电子的状态67
　　333电子在外力作用下的运动和有效质量72
　　334导体、绝缘体和半导体的能带论解释73
　　34半导体的特性75
　　341本征半导体的导电结构76
　　342典型半导体的能带结构78
　　343半导体中的杂质和杂质能级80
　　344缺陷能级82
　　35半导体中载流子的费米统计83
　　351费米统计分布84
　　352玻耳兹曼分布函数85
　　353本征半导体的载流子浓度86
　　354杂质半导体的载流子浓度90
　　36半导体的导电性95
　　361载流子的散射及漂移运动95
　　362半导体的迁移率97
　　37非平衡载流子98
　　371非平衡载流子的寿命99
　　372非平衡载流子的复合100
　　373载流子的扩散运动103
　　374非平衡载流子的漂移运动104
　　38pn结105
　　381pn结及其能带图105
　　382理想pn结电流-电压特性108
　　383影响pn结电流-电压特性的因素113
　　39半导体的光学性质116
　　391半导体的光学常数116
　　392半导体的光吸收118
　　习题122
　　参考文献122
　　第4章光生伏特效应12441pn结的光生伏特效应124
　　411光生电流124
　　412光电压129
　　42pn结太阳能电池特性132
　　421理想太阳能电池的等效电路132
　　422电流-电压特性132
　　423转换效率134
　　43效率影响因素135
　　431寄生电阻135
　　432太阳辐射强度的影响138
　　433温度影响139
　　44太阳能电池的串并联141
　　441平衡串并联141
　　442不平衡串并联142
　　习题144
　　参考文献144
　　第5章其他光生伏特效应14551肖特基结145
　　511金属和半导体的功函数145
　　512肖特基势垒146
　　513肖特基结的电流-电压特性148
　　514欧姆接触149
　　52MIS结构150
　　521表面态对接触势垒的影响150
　　522表面电场效应152
　　523MIS太阳能电池153
　　53半导体异质结155
　　531界面态155
　　532异质结能带图157
　　533异质结的电流-电压特性159
　　54非晶态半导体162
　　541非晶态半导体的结构162
　　542a-Si:H的掺杂效应及pn结163
　　543非晶硅太阳能电池164
　　习题165
　　参考文献166
　　第6章硅基太阳能电池材料及制造工艺16761晶硅电池材料167
　　611硅材料提纯167
　　612拉单晶171
　　613铸造多晶硅174
　　614制作硅片176
　　62晶硅太阳能电池177
　　621表面制绒178
　　622扩散制结181
　　623边缘刻蚀及去磷硅玻璃182
　　624镀减反射膜183
　　625印刷电极及烧结185
　　626测试分选及包装入库187
　　63晶硅太阳能电池组件188
　　631组件的主要封装材料188
　　632组件封装工艺190
　　64非晶硅薄膜太阳能电池的制造192
　　641制备透明导电薄膜194
　　642沉积p-i-n194
　　643激光切割技术195
　　习题196
　　参考文献197
　　第7章光伏发电系统19871光伏发电系统的分类198
　　711离网型光伏发电系统199
　　712并网型光伏发电系统200
　　713光伏与建筑的结合201
　　714光伏发电系统的采光方式202
　　715聚光型光伏发电系统203
　　72并网型光伏发电系统的体系结构207
　　721集中式结构207
　　722串行结构207
　　723多支路结构208
　　724模块式结构208
　　73光伏并网逆变器209
　　731光伏并网逆变器的电路拓扑209
　　732光伏并网逆变器的功能214
　　习题215
　　参考文献215
　　附录217附录A常用物理常数表217
　　附录BⅣ族半导体材料的性质218
　　附录CⅢ-Ⅴ族半导体材料的性质219
　　附录DⅡ-Ⅵ族半导体材料的性质220
　　附录EⅣ-Ⅵ族半导体材料的性质221
^ 收 起　　

　　本书系统地介绍了太阳能光伏发电原理、制造工艺以及光伏发电系统的构成。首先，介绍了能源与环境问题、全球能源发展现状、可持续发展的理念以及可再生能源发展的必要性，并阐述了光伏发电技术的发展史及发展现状。其次，重点阐述了太阳能电池的半导体物理基础理论、太阳能光伏发电原理及其基本特性、目前采用的太阳能电池材料和制造工艺。*后，介绍了光伏发电系统的结构及构成。本书力图向读者提供太阳能光伏发电技术的专业基础理论知识、太阳能电池制造工艺及技术，以及应用情况和发展前景。本书可作为高等院校光伏发电相关专业本科生、研究生教材，也可供从事太阳能光伏相关领域的研发和工程技术人员学习及参考。