第1章 总论 1
1.1能源与需求 1
1.2能源与环境 1
1.3世界能源资源的可开采年数 2
1.4太阳能 3
1.5太阳能利用的形式 3
1.6太阳能发电 4
1.7太阳能发电的现状 4
1.8太阳能发电的未来 6
第2章 太阳能 9
2.1太阳能资源 9
2.2太阳能量的衰减 9
2.3地表面太阳能量的分布 10
2.4直达日照、散乱日照与全天日照 12
2.5日照诸量 13
2.6太阳光频谱 14
2.7各种太阳电池的分光感度特性 15
2.8日照量的分布 16
2.9太阳能的利用 18
第3章 太阳电池 19
3.1太阳电池的特点 19
3.2太阳电池的发电原理及构造 20
3.3太阳电池的种类 22
3.3.1单晶硅太阳电池 24
3.3.2多晶硅太阳电池 25
3.3.3非晶硅太阳电池 25
3.3.4化合物太阳电池 26
3.3.5有机太阳电池 29
3.3.6薄膜太阳电池 35
3.3.7透明太阳电池 36
3.3.8积层太阳电池 37
3.3.9球状太阳电池 39
3.3.10量子点太阳电池 41
3.4太阳电池的特性 45
3.4.1太阳电池的输入输出特性 45
3.4.2太阳电池的分光感度特性 48
3.4.3太阳电池的照度特性 50
3.4.4太阳电池的温度特性 50
3.5太阳电池的制造方法 51
3.5.1单晶硅太阳电池的制造方法 51
3.5.2多晶硅太阳电池的制造方法 52
3.5.3非晶硅太阳电池的制造方法 53
3.5.4化合物半导体太阳电池的制造方法 53
3.5.5有机薄膜太阳电池的制造方法 54
第4章 太阳电池组件 56
4.1太阳电池芯片、组件 56
4.2太阳电池组件及其构造 57
4.2.1背面衬底型组件 57
4.2.2表面衬底型组件 57
4.2.3填充型组件 58
4.2.4衬底一体表面衬底型组件 58
4.3太阳电池组件的种类 59
4.3.1一般常用型直流出力太阳电池组件 59
4.3.2建材一体型太阳电池组件 59
4.3.3采光型太阳电池组件 66
4.3.4新型太阳电池组件 67
4.4建材一体型太阳电池组件的应用 71
4.4.1太阳能光伏系统在住宅方面的应用 71
4.4.2太阳能光伏系统在公共设施方面的应用 72
第5章 太阳能光伏系统概要 75
5.1太阳能光伏系统的种类及用途 75
5.2独立系统 76
5.2.1独立系统的用途 77
5.2.2独立系统的构成及种类 77
5.3并网系统 79
5.3.1有反送电并网系统 79
5.3.2无反送电并网系统 79
5.3.3切换型并网系统 80
5.3.4独立运行切换型太阳能光伏系统（防灾型） 80
5.3.5直、交流并网型太阳能光伏系统 81
5.3.6地域并网型太阳能光伏系统 82
5.3.7太阳能直流系统 84
5.4混合系统 86
5.4.1光、热混合太阳能系统 87
5.4.2太阳能光伏、燃料电池系统 87
5.5储能系统 88
5.5.1储能问题 88
5.5.2电能供求关系 89
5.5.3储能方式 91
5.5.4蓄能系统 93
5.6小规模新能源电力系统 96
5.7聚光式太阳能光伏系统 97
5.7.1聚光比与转换效率 97
5.7.2聚光式太阳电池的构成及发电原理 98
5.7.3聚光式太阳能光伏系统的特点 99
5.7.4跟踪式太阳能光伏系统 99
5.7.5聚光式太阳能光伏系统的应用 100
第6章 太阳能光伏系统的基本构成 102
6.1太阳能光伏系统的特点 102
6.2太阳能光伏系统的基本构成 102
6.3太阳电池芯片、组件及方阵 104
6.3.1太阳电池芯片 104
6.3.2太阳电池组件 104
6.3.3太阳电池方阵 104
6.3.4太阳电池方阵的电路构成 105
6.4功率控制器 106
6.4.1逆变器 107
6.4.2逆变器的绝缘方式 116
6.4.3滤波器 118
6.4.4系统并网保护装置 119
6.4.5孤岛运行检测 119
6.4.6升压式功率控制器 123
6.4.7多功能功率控制器 124
6.5其他设备 124
第7章 太阳能光伏系统的设计 127
7.1太阳能光伏系统设计的诸因数 127
7.1.1太阳能光伏系统设计时的调查 127
7.1.2太阳能光伏系统设置的用途、负载情况 127
7.1.3系统的类型、构成的选定 128
7.1.4设置场所、设置方式的选定 128
7.1.5太阳电池的方位角、倾斜角的选定 129
7.1.6可设置的面积 129
7.1.7太阳电池方阵的设计 130
7.2太阳能光伏系统的设计步骤 130
7.3太阳能光伏系统设计方法概要 131
7.3.1参数分析法 131
7.3.2计算机仿真法 134
7.4独立型太阳能光伏系统的设计 137
7.4.1使用参数分析法设计独立型太阳能光伏系统 137
7.4.2使用计算机仿真方法设计独立型太阳能光伏系统 145
7.5住宅用太阳能光伏系统的设计 147
7.5.1设计步骤 147
7.5.2设计条件 148
7.5.3太阳电池方阵的设计 148
7.6太阳能光伏系统成本核算 149
第8章 太阳能光伏系统的应用 151
8.1民用太阳能光伏系统 151
8.1.1太阳能计算器 151
8.1.2太阳能钟表 152
8.1.3太阳能充电器 153
8.1.4交通指示用太阳能光伏系统 154
8.1.5防灾、救助太阳能光伏系统 154
8.1.6其他应用 155
8.2住宅用太阳能光伏系统 155
8.3大楼用太阳能光伏系统 156
8.4集中并网型太阳能光伏系统 158
8.5大型太阳能光伏系统的应用 158
第9章 智能系统 160
9.1智能电表 160
9.1.1智能电表 160
9.1.2智能电表的构成 160
9.1.3智能电表的功能 161
9.1.4智能电表的应用 161
9.2智能房 162
9.2.1智能房 162
9.2.2智能房的构成 162
9.2.3智能房的功能 162
9.2.4智能房的应用 163
9.3智能微网 163
9.3.1智能微网的构成 164
9.3.2智能微网的特点 164
9.3.3智能微网的应用 165
9.4智能电网 165
9.4.1智能电网 165
9.4.2智能电网构成 166
9.4.3智能电网的特点 167
9.4.4智能电网的应用 168
9.5智能城市 169
9.5.1智能城市 169
9.5.2智能城市的构成 169
9.5.3智能城市的应用 169
第10章 太阳能光伏系统的安装 170
10.1太阳电池的设置场所、安装方法概要 170
10.2住宅用太阳能光伏系统屋顶安装方法 170
10.2.1屋顶安装型太阳电池方阵 170
10.2.2拉紧固定线方式 171
10.2.3支撑金具方式 172
10.2.4建材一体型太阳电池组件的安装方法 172
10.3电气设备的安装、配线以及接地 173
10.3.1电气设备的安装 173
10.3.2太阳电池组件与功率控制器之间的配线 174
10.3.3功率控制器与分电盘之间的配线 175
10.3.4太阳电池方阵的检查 175
10.3.5接地施工 175
10.3.6防雷措施 175
第11章 太阳能光伏系统的试验与故障诊断 177
11.1太阳能光伏系统的检查种类 177
11.2太阳能光伏系统的检查 177
11.3太阳能光伏系统的试验方法 178
11.3.1绝缘电阻试验 178
11.3.2绝缘耐压试验 180
11.3.3接地电阻试验 180
11.3.4太阳电池方阵的出力试验 180
11.3.5系统并网保护装置试验 181
11.4.太阳能光伏系统的故障诊断 181
11.4.1太阳能光伏系统常见故障 181
11.4.2故障诊断方法 183
11.4.3故障诊断事例 184
第12章 太阳能发电的课题与展望 186
12.1太阳电池 186
12.2功率控制器 188
12.3太阳能光伏系统 188
12.4储能系统 190
12.5太阳能光伏系统出力预测 190
12.6产能、蓄能和节能 191
12.7智能系统 191
12.8地球规模的太阳能光伏系统 191
12.9宇宙太阳能光伏系统 193
索 引 194
参考文献 200