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本书立足于分布式光伏发电系统发展的需求，系统介绍了晶体硅太阳电池的物理基础，晶体硅太阳电池和组件的制造技术，硅基薄膜太阳电池、碲化镉太阳电池等太阳电池的原理、性能和制备技术，太阳能光伏发电系统中直流-直流（DC/DC）变换电路和直流-交流（DC/AC）变换电路、系统储能装置、系统的充/放电控制电路，光伏系统的软件设计和硬件设计，以及分布式发电与微电网的基本概念、微电网的典型结构、微电网运行控制等内容。在此基础上，本书也介绍相关的实际应用案例，以供读者在实际工作中作为参考。

第1章  阳光发电概论
  1.1  太阳辐射
    1.1.1  太阳能量与光谱
    1.1.2  太阳与地球的位置关系
    1.1.3  太阳辐射量
    1.1.4  中国太阳能资源分布
    1.1.5  太阳能的特点
  1.2  太阳能光伏系统
  1.3  太阳能光伏系统分类
  参考文献
第2章  晶体硅太阳电池
  2.1  硅的晶体结构
  2.2  晶体硅的基本物理与化学性质
  2.3  硅的半导体性质
  2.4  晶体硅太阳电池物理基础
  2.5  晶体硅太阳电池的性质
  参考文献
第3章  晶体硅太阳电池和组件的制造
  3.1  晶体硅太阳电池的制造
  3.2  太阳电池组件
  3.3  太阳电池及组件的测试
  参考文献
第4章  硅基薄膜太阳电池
  4.1  硅基薄膜太阳电池发展概况
  4.2  非晶硅薄膜性质
  4.3  非晶硅薄膜制备技术 
    4.3.1  非晶硅薄膜沉积技术
    4.3.2  非晶硅薄膜沉积机制
    4.3.3  氢化非晶硅薄膜
    4.3.4  非晶硅合金薄膜
    4.3.5  影响非晶硅薄膜沉积的因素
    4.3.6  非晶硅薄膜的光致衰减效应（Staebler-Wronski效应）
    4.3.7  微晶硅/纳米硅薄膜
    4.3.8  非晶硅薄膜的掺杂
  4.4  硅基薄膜太阳电池结构及性能
    4.4.1  非晶硅单结太阳电池
    4.4.2  硅基叠层薄膜太阳电池
  4.5  硅基薄膜太阳电池产业化生产技术
  参考资料
第5章  化合物太阳电池及染料敏化太阳电池
  5.1  CdTe太阳电池
    5.1.1  CdTe太阳电池发展概况
    5.1.2  CdTe材料性质
    5.1.3  CdTe薄膜制备技术
    5.1.4  碲化镉薄膜太阳电池结构及制备工艺
    5.1.5  CdTe薄膜太阳电池的产业化生产
  5.2  CIGS太阳电池
    5.2.1  CIGS太阳电池发展概况
    5.2.2  CIGS材料性质
    5.2.3  CIGS薄膜制备技术
    5.2.4  CIGS太阳电池结构及性能
    5.2.5  CIGS太阳电池制备技术
  5.3  Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳电池
    5.3.1  Ⅲ-Ⅴ族化合物材料特性
    5.3.2  GaAs材料
    5.3.3  GaAs材料制备技术
    5.3.4  GaAs太阳电池
  5.4  染料敏化太阳电池及有机太阳电池
    5.4.1  染料敏化太阳电池
    5.4.2  有机太阳电池
  参考文献
第6章  太阳能光伏系统电能变换电路
  6.1  变换电路结构及分类
    6.1.1  电路结构
    6.1.2  变换电路分类
    6.1.3  技术要求和主要技术指标
  6.2  DC/DC变换电路
    6.2.1  非隔离型DC/DC变换电路
    6.2.2  隔离型DC/DC变换电路
    6.2.3  控制与驱动
  6.3  DC/AC变换电路
    6.3.1  方波逆变电路
    6.3.2  阶梯波逆变电路
    6.3.3  正弦波逆变电路 
    6.3.4  其他类型逆变电路
  6.4  并网型逆变电路
    6.4.1  电压型逆变电路
    6.4.2  电流型逆变电路
    6.4.3  Z源型逆变电路
    6.4.4  隔离型并网逆变电路
    6.4.5  非隔离型并网逆变系统
    6.4.6  并网逆变器主要技术参数
  参考文献
第7章  光伏系统储能装置及其充/放电控制电路
  7.1  蓄电池
    7.1.1  蓄电池的命名方法
    7.1.2  铅酸蓄电池
    7.1.3  碱性蓄电池
    7.1.4  锂离子蓄电池(Li-Ion蓄电池)
  7.2  未来可能应用的新型的储能装置
    7.2.1  超级电容器
    7.2.2  超导磁能储能
    7.2.3  燃料蓄电池
  7.3  铅酸蓄电池主要特性参数
    7.3.1  容量
    7.3.2  电压
    7.3.3  蓄电池内阻
    7.3.4  寿命
    7.3.5  荷电状态（SOC）
    7.3.6  放电深度（DOD）
  7.4  铅酸蓄电池充/放电特性
    7.4.1  放电特性
    7.4.2  充电特性
  7.5  太阳能光伏发电系统对蓄电池的要求
  7.6  充/放电控制器工作原理及分类
    7.6.1  工作原理
    7.6.2  充/放电控制器的分类
  7.7  充/放电保护控制器基本电路
    7.7.1  回差型充/放电保护控制器
    7.7.2  脉宽调制型（PWM）充电控制器
    7.7.3  智能型充电控制器
  7.8  最大功率点跟踪
    7.8.1  恒定电压法
    7.8.2  MPPT工作原理
    7.8.3  MPPT的硬件实现
  7.9  控制器的主要技术参数及选型配置
    7.9.1  控制器的主要技术参数
    7.9.2  控制器选型配置
  参考文献
第8章  光伏系统设计
  8.1  独立光伏系统设计
    8.1.1  设计原则和步骤
    8.1.2  系统容量设计
    8.1.3  最佳安装倾角的确定
  8.2  并网光伏系统设计
  8.3  光伏发电系统的硬件设计
    8.3.1  光伏方阵支架设计及安装
    8.3.2  光伏方阵基础设计
    8.3.3  光伏系统配线设计
    8.3.4  防雷和接地设计
    8.3.5  直流汇流箱的设计
    8.3.6  交流配电柜的设计
  8.4  光伏系统设计软件
    8.4.1  RETScreeen
        8.4.2  PVSYST
        8.4.3  PV*SOL
        8.4.4  国内光伏系统优化设计软件
  8.5  光伏电站系统效率分析
  8.6  光伏电站设计实例
    8.6.1  天合光能武威二期100MW光伏并网发电工程
    8.6.2  天合光能120MW鱼光互补项目
  8.7  光伏电站的智能化运维
    8.7.1  监控系统
    8.7.2  智能运维
  参考文献
第9章  分布式发电与微电网
  9.1  分布式发电与微电网概述
    9.1.1  分布式发电的基本概念
    9.1.2  分布式电源
    9.1.3  微电网的概念
    9.1.4  国内外微电网发展概况
    9.1.5  微电网的相关技术
  9.2  微电网的典型结构
  9.3  分布式电源的建模与控制
    9.3.1  风力发电系统
    9.3.2  微型燃气轮机发电系统
    9.3.3  超级电容器
    9.3.4  分布式电源控制
  9.4  微电网运行控制
    9.4.1  微电网的能量管理
    9.4.2  微电网系统的控制模式
  9.5  微电网的保护
    9.5.1  分布式电源对传统继电保护的影响
    9.5.2  并网运行时的保护
    9.5.3  孤网运行时的保护
    9.5.4  孤岛检测方法
  9.6  光伏微电网实例分析
    9.6.1  光伏微电网的系统组成
    9.6.2  光伏微电网并网运行控制
    9.6.3  光伏发电微电网孤岛自治运行控制
  参考文献

前言
    作为一种无污染的可再生清洁能源，太阳能的开发和应用近年来日益受到关注。而光伏发电技术则是利用太阳电池组件将太阳光能直接转化为电能的，再配备其他的辅助设备，如蓄电池、控制器和逆变器等，就可构成不同的发电系统。近十年来，光伏发电产业每年以40%50%的速度递增，成为当今世界上发展最快的能源产业。我国也是太阳能资源丰富的国家之一，全国总面积2/3以上的地区年日照时数大于2000h，有着非常有利的利用条件。 
    2013年7月，国务院发布《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》，国家发展和改革委员会、国家能源局也相继颁布了《分布式发电管理暂行办法》和《国家能源局关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》，这必将大大加强和推动分布式光伏发电项目的建设。由此可见，今后我国光伏发电系统的发展将以分布式光伏发电系统为主。本书的重点就是论述中小型规模的分布式光伏发电系统，涉及的内容涵盖了构成分布式光伏发电系统的各个主要方面。为了全面了解对光伏发电系统的核心部件太阳电池和组件，本书还系统介绍了晶体硅太阳电池和硅基薄膜太阳电池的原理、性质和制造技术。
    撰写本书的作者们长期从事光伏发电技术的研究、开发、推广应用工作和光伏专业教学工作，具有扎实的专业理论基础和较丰富的实践经验。
    全书共9章。第1章主要介绍太阳能光伏系统的构成，重点讨论了地表上所受到的太阳辐射情况及其计算方法等；第2章主要介绍硅基太阳电池材料的基本性质，以及晶体硅太阳电池物理基础、工作原理及其性能参数等；第3章主要介绍晶体硅太阳电池和组件的制造技术；第4章主要介绍硅基薄膜太阳电池的工作原理、材料性质、制备技术和制备工艺等；第5章主要介绍化合物太阳电池及染料敏化太阳电池的发展概况、材料性质、制备技术和制备工艺等；第6章主要介绍各种类型的DC/DC变换电路和DC/AC变换电路的工作原理和特点；第7章主要介绍常用蓄电池的工作原理和特点，以及将来可能会在光伏系统中使用的一些新型储能装置，重点探讨了目前在光伏系统中广泛使用的铅酸蓄电池的主要特性参数及其充/放电特性、充/放电保护控制电路原理和一些基本电路结构；第8章主要讨论了光伏系统所涉及的软件设计和硬件设计，并介绍了一些目前较为常用的光伏系统设计和优化的软件；第9章主要介绍分布式发电与微电网的基本概念、微电网的典型结构、微电网运行控制等内容。
    本书由金步平、吴建荣、刘士荣、陈哲艮编著。其中，第1章、第6章至第8章由金步平编写，第2章和第3章由陈哲艮编写，第4章和第5章由吴建荣编写，第9章由刘士荣编写。在本书撰写过程中，常州天合光能有限公司张臻博士提供了两例光伏电站的设计实例，在此表示衷心的感谢。
在本书编写过程中还参考了大量的国内外光伏发电领域的文献资料，在此谨向相关作者表示衷心的感谢！
    太阳能光伏发电技术涉及众多学科，既涉及半导体物理、化学和材料科学，也涉及光学、电学、电子学、计算机和机械等，因此全书的符号难以做到完全统一，这可能会给读者的阅读带来一些不便，敬请谅解。
    由于时间和作者水平的有限，书中难免会有疏漏和错误之处，敬请读者批评指正。
                                                                    编著者

新能源；光伏发电

金步平教授，浙江传媒学院电子信息学院院长，长期从事光电技术的研究工作，曾承担科技部"阳光发电的前景与战略研究"和浙江省自然科学基金"梯度生长的纳米硅薄膜及纳米硅/多晶硅异质结的研究"等项目的研究工作，具有丰富的科研与教学实践经验。

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