第1章 太阳能介绍 1
1.1现代太阳能系统 1
1.2太阳能光伏发电 7
1.3光伏电池的种类 8
1.4光伏电池的历史 10
1.5影响地球得到太阳光量的因素 15
1.6天气对太阳能转换的影响 16
1.7有关太阳能系统的其他术语 17
1.8太阳能的储存 17
1.9电网中的太阳能光伏发电系统 19
1.10发电的抛物线型槽式系统 19
1.11碟式/发动机发电系统 20
1.12进行太阳能研究的有关部门 21
1.13政治因素 23
1.14经济因素与投资回报 23
1.15 太阳能创利的其他途径 24
1.16绿色能源的回报计算 24
1.17在线投资回报计算器 26
1.18关于太阳能税收方面的考虑 26
1.19额外美国投资税收抵免 27
1.20州立计划的一些经典案例 28
1.21查对最新政策的支持 28
1.22绿色能源岗位的技术要求 29
第2章 美国和世界的电力和能源需求 34
2.1不间断连续电源的需求 34
2.2应对光伏发电量不稳定的方法 35
2.3光伏发电传输的限制 35
2.4美国的电力需求 37
2.5总发电装机容量 38
2.6美国日用电需求总和 40
2.7后备电源 42
2.8民用负荷 43
2.9并网系统 43
2.10远端孤立电源 45
2.11太阳能发电环境评估 45
第3章 太阳能系统的类型 48
3.1现代太阳能系统 49
3.2太阳能照明 49
3.3用于提供热水的太阳能供热系统 53
3.4太阳能热水加热系统为泳池供热 59
3.5被动式热水加热系统 60
3.6使用空气的太阳能供暖 61
3.7太阳电池板 63
3.8太阳能光伏电池和模块 67
3.9太阳电池板的类型 69
3.10安装太阳电池板 77
3.11集中太阳能系统和斯特林发动机 83
第4章 太阳能设备和太阳能场 85
4.1项目开发 86
4.2太阳能站点评估 86
4.3站点间题 88
4.4视觉评估 89
4.5小型家用太阳能系统 89
4.6家用太阳能系统 92
4.7太阳能场 98
4.8世界最大的太阳能发电场 104
4.9抛物线型槽式太阳能集热器发电 105
4.10太阳电池板和太阳能装置的生产 107
4.11世界最大的太阳能公司 107
第5章 光伏发电（PV）的基本原理及太阳能光伏电池的类型（光能向电能的转化） 110
5.1导体、绝缘体和半导体 111
5.2元素周期表中导体、绝缘体、半导体元素 114
5.3导体的原子简化结构 115
5.4绝缘体的原子简化结构 116
5.5半导体的原子简化结构 116
5.6硅原子的掺杂 116
5.7 N型材料——硅中掺入磷或砷 117
5.8 P型材料——硅中掺入硼 117
5.9 PN结的形成 118
5.10 PN结和负荷的连接 119
5.11硅光伏电池的基本原理 119
5.12砷化镓（GaAs）光伏电池 120
5.13碲化镉（CdTe）光伏电池 121
5.14铜、铟、镓、硒太阳能光伏电池 121
5.15 光伏电池中硅的大规模生产 122
第6章 太阳电池板的构建 125
6.1光伏板的测试标准 125
6.2制造坚固的光伏板框架 126
6.3多晶硅光伏板 130
6.4不定型硅薄板光伏电池 135
6.5杜邦光伏板的制造方法 136
6.6技术参数表 139
6.7其他类型光伏板的参数表 140
第7章 太阳能电力：太阳能光伏发电系统的基本电气原理 144
7.1基础电气学和简单电路 145
7.2测量电压、电流和电阻 149
7.3利用欧姆定律测量电压、电流以及电阻 153
7.4基本电气线路 156
7.5串联电路 157
7.6并联电路 161
7.7电磁理论基础 164
7.8交变电流 168
7.9电阻和电感 171
7.10视在功率和有功功率 172
7.11计算功率因数 173
7.12继电保护和接触器的原理和操作 173
第8章 光伏发电的换流器和控制器 179
8.1需要充电控制器的应用类型 180
8.2太阳能充电控制器的基本操作 182
8.3光伏系统的基本控制图 183
8.4大型工业光伏系统的配电图 186
8.5孤岛抑制电路和其他保护电路 191
8.6换流器的基本运行 191
8.7直流-直流换流器概述 196
第9章 电能储存和蓄电池 205
9.1蓄电池是什么以及它是如何储存电能的 206
9.2与蓄电池相关的术语 207
9.3原始类型的蓄电池和第二种蓄电池 211
9.4湿电池和干电池 211
9.5密封蓄电池 212
9.6铅酸蓄电池是如何制造的 214
9.7阀控式蓄电池是如何制造的 216
9.8不同类型蓄电池的工作原理及优缺点 217
9.9用于太阳能储存的蓄电池 220
9.10太阳能高功率淹没电池 222
9.11先进的密封胶体电池 222
9.12太阳能蓄电池的模块架 222
9.13串联或并联太阳能蓄电池组 223
9.14太阳能光伏蓄电池的周期性维护 225
9.15 排除太阳能光伏系统中的蓄电池故障 225
9.16温度对蓄电池的影响 229
第10章 电网和太阳能发电并入电网的整合 231
10.1理解电网 232
10.2智能电网 235
10.3变压器、输电和配电基础设施 238
10.4电网规范和条例 244
10.5国家电气规范和电网的其他要求 244
10.6为建筑或居民供电 245
10.7用于配电的开关和连接 246
10.8公用电网双向法 247
10.9电能质量问题综述 248
10.10频率和电压控制 249
10.11电压、有功功率和无功功率 249
10.12低电压穿越 250
10.13闪变和电能质量 251
10.14系统接地 252
10.15 地下馈线 253
10.16电缆安装 254
10.17架空馈线 254
10.18太阳能发电场系统变电站和主要组件 255
10.19连接居民或商业的单电源电力系统 255
第11章 太阳能系统的安装、检修与维护 259
11.1住宅区太阳能光伏板的安装 260
11.2太阳能光伏板的商业安装 266
11.3一个大型太阳能发电场上的地面光伏板的安装 284
11.4在杆顶安装太阳能光伏板 285
11.5太阳能光伏板跟踪系统 287
11.6伺服系统和开环或闭环反馈系统的原理 289
11.7用于驱动太阳能光伏板轴线控制装置的步进电动机 291
11.8太阳能光伏板的检修 295
第12章 太阳能发电系统的电力电子技术 300
12.1三相变压器 301
12.2直流电动机 306
12.3交流电动机 320
12.4为什么使用电动机起动器 325
12.5熔断器 329
12.6用于换流器和电路中的电气元件 331