本書(shū)立足于分布式光伏發(fā)電系統發(fā)展的需求,系統介紹了晶體硅太陽(yáng)電池的物理基礎,晶體硅太陽(yáng)電池和組件的制造技術(shù),硅基薄膜太陽(yáng)電池、碲化鎘太陽(yáng)電池等太陽(yáng)電池的原理、性能和制備技術(shù),太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統中直流-直流(DC/DC)變換電路和直流-交流(DC/AC)變換電路、系統儲能裝置、系統的充/放電控制電路,光伏系統的軟件設計和硬件設計,以及分布式發(fā)電與微電網(wǎng)的基本概念、微電網(wǎng)的典型結構、微電網(wǎng)運行控制等內容。在此基礎上,本書(shū)也介紹相關(guān)的實(shí)際應用案例,以供讀者在實(shí)際工作中作為參考。
金步平教授,浙江傳媒學(xué)院電子信息學(xué)院院長(cháng),長(cháng)期從事光電技術(shù)的研究工作,曾承擔科技部"陽(yáng)光發(fā)電的前景與戰略研究"和浙江省自然科學(xué)基金"梯度生長(cháng)的納米硅薄膜及納米硅/多晶硅異質(zhì)結的研究"等項目的研究工作,具有豐富的科研與教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗。
第1章 陽(yáng)光發(fā)電概論
1.1 太陽(yáng)輻射
1.1.1 太陽(yáng)能量與光譜
1.1.2 太陽(yáng)與地球的位置關(guān)系
1.1.3 太陽(yáng)輻射量
1.1.4 中國太陽(yáng)能資源分布
1.1.5 太陽(yáng)能的特點(diǎn)
1.2 太陽(yáng)能光伏系統
1.3 太陽(yáng)能光伏系統分類(lèi)
參考文獻
第2章 晶體硅太陽(yáng)電池
2.1 硅的晶體結構
2.2 晶體硅的基本物理與化學(xué)性質(zhì)
2.3 硅的半導體性質(zhì)
2.4 晶體硅太陽(yáng)電池物理基礎
2.5 晶體硅太陽(yáng)電池的性質(zhì)
參考文獻
第3章 晶體硅太陽(yáng)電池和組件的制造
3.1 晶體硅太陽(yáng)電池的制造
3.2 太陽(yáng)電池組件
3.3 太陽(yáng)電池及組件的測試
參考文獻
第4章 硅基薄膜太陽(yáng)電池
4.1 硅基薄膜太陽(yáng)電池發(fā)展概況
4.2 非晶硅薄膜性質(zhì)
4.3 非晶硅薄膜制備技術(shù)
4.3.1 非晶硅薄膜沉積技術(shù)
4.3.2 非晶硅薄膜沉積機制
4.3.3 氫化非晶硅薄膜
4.3.4 非晶硅合金薄膜
4.3.5 影響非晶硅薄膜沉積的因素
4.3.6 非晶硅薄膜的光致衰減效應(Staebler-Wronski效應)
4.3.7 微晶硅/納米硅薄膜
4.3.8 非晶硅薄膜的摻雜
4.4 硅基薄膜太陽(yáng)電池結構及性能
4.4.1 非晶硅單結太陽(yáng)電池
4.4.2 硅基疊層薄膜太陽(yáng)電池
4.5 硅基薄膜太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)
參考資料
第5章 化合物太陽(yáng)電池及染料敏化太陽(yáng)電池
5.1 CdTe太陽(yáng)電池
5.1.1 CdTe太陽(yáng)電池發(fā)展概況
5.1.2 CdTe材料性質(zhì)
5.1.3 CdTe薄膜制備技術(shù)
5.1.4 碲化鎘薄膜太陽(yáng)電池結構及制備工藝
5.1.5 CdTe薄膜太陽(yáng)電池的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)
5.2 CIGS太陽(yáng)電池
5.2.1 CIGS太陽(yáng)電池發(fā)展概況
5.2.2 CIGS材料性質(zhì)
5.2.3 CIGS薄膜制備技術(shù)
5.2.4 CIGS太陽(yáng)電池結構及性能
5.2.5 CIGS太陽(yáng)電池制備技術(shù)
5.3 Ⅲ-Ⅴ族化合物太陽(yáng)電池
5.3.1 Ⅲ-Ⅴ族化合物材料特性
5.3.2 GaAs材料
5.3.3 GaAs材料制備技術(shù)
5.3.4 GaAs太陽(yáng)電池
5.4 染料敏化太陽(yáng)電池及有機太陽(yáng)電池
5.4.1 染料敏化太陽(yáng)電池
5.4.2 有機太陽(yáng)電池
參考文獻
第6章 太陽(yáng)能光伏系統電能變換電路
6.1 變換電路結構及分類(lèi)
6.1.1 電路結構
6.1.2 變換電路分類(lèi)
6.1.3 技術(shù)要求和主要技術(shù)指標
6.2 DC/DC變換電路
6.2.1 非隔離型DC/DC變換電路
6.2.2 隔離型DC/DC變換電路
6.2.3 控制與驅動(dòng)
6.3 DC/AC變換電路
6.3.1 方波逆變電路
6.3.2 階梯波逆變電路
6.3.3 正弦波逆變電路
6.3.4 其他類(lèi)型逆變電路
6.4 并網(wǎng)型逆變電路
6.4.1 電壓型逆變電路
6.4.2 電流型逆變電路
6.4.3 Z源型逆變電路
6.4.4 隔離型并網(wǎng)逆變電路
6.4.5 非隔離型并網(wǎng)逆變系統
6.4.6 并網(wǎng)逆變器主要技術(shù)參數
參考文獻
第7章 光伏系統儲能裝置及其充/放電控制電路
7.1 蓄電池
7.1.1 蓄電池的命名方法
7.1.2 鉛酸蓄電池
7.1.3 堿性蓄電池
7.1.4 鋰離子蓄電池(Li-Ion蓄電池)
7.2 未來(lái)可能應用的新型的儲能裝置
7.2.1 超級電容器
7.2.2 超導磁能儲能
7.2.3 燃料蓄電池
7.3 鉛酸蓄電池主要特性參數
7.3.1 容量
7.3.2 電壓
7.3.3 蓄電池內阻
7.3.4 壽命
7.3.5 荷電狀態(tài)(SOC)
7.3.6 放電深度(DOD)
7.4 鉛酸蓄電池充/放電特性
7.4.1 放電特性
7.4.2 充電特性
7.5 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統對蓄電池的要求
7.6 充/放電控制器工作原理及分類(lèi)
7.6.1 工作原理
7.6.2 充/放電控制器的分類(lèi)
7.7 充/放電保護控制器基本電路
7.7.1 回差型充/放電保護控制器
7.7.2 脈寬調制型(PWM)充電控制器
7.7.3 智能型充電控制器
7.8 最大功率點(diǎn)跟蹤
7.8.1 恒定電壓法
7.8.2 MPPT工作原理
7.8.3 MPPT的硬件實(shí)現
7.9 控制器的主要技術(shù)參數及選型配置
7.9.1 控制器的主要技術(shù)參數
7.9.2 控制器選型配置
參考文獻
第8章 光伏系統設計
8.1 獨立光伏系統設計
8.1.1 設計原則和步驟
8.1.2 系統容量設計
8.1.3 最佳安裝傾角的確定
8.2 并網(wǎng)光伏系統設計
8.3 光伏發(fā)電系統的硬件設計
8.3.1 光伏方陣支架設計及安裝
8.3.2 光伏方陣基礎設計
8.3.3 光伏系統配線(xiàn)設計
8.3.4 防雷和接地設計
8.3.5 直流匯流箱的設計
8.3.6 交流配電柜的設計
8.4 光伏系統設計軟件
8.4.1 RETScreeen
8.4.2 PVSYST
8.4.3 PV*SOL
8.4.4 國內光伏系統優(yōu)化設計軟件
8.5 光伏電站系統效率分析
8.6 光伏電站設計實(shí)例
8.6.1 天合光能武威二期100MW光伏并網(wǎng)發(fā)電工程
8.6.2 天合光能120MW魚(yú)光互補項目
8.7 光伏電站的智能化運維
8.7.1 監控系統
8.7.2 智能運維
參考文獻
第9章 分布式發(fā)電與微電網(wǎng)
9.1 分布式發(fā)電與微電網(wǎng)概述
9.1.1 分布式發(fā)電的基本概念
9.1.2 分布式電源
9.1.3 微電網(wǎng)的概念
9.1.4 國內外微電網(wǎng)發(fā)展概況
9.1.5 微電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)
9.2 微電網(wǎng)的典型結構
9.3 分布式電源的建模與控制
9.3.1 風(fēng)力發(fā)電系統
9.3.2 微型燃氣輪機發(fā)電系統
9.3.3 超級電容器
9.3.4 分布式電源控制
9.4 微電網(wǎng)運行控制
9.4.1 微電網(wǎng)的能量管理
9.4.2 微電網(wǎng)系統的控制模式
9.5 微電網(wǎng)的保護
9.5.1 分布式電源對傳統繼電保護的影響
9.5.2 并網(wǎng)運行時(shí)的保護
9.5.3 孤網(wǎng)運行時(shí)的保護
9.5.4 孤島檢測方法
9.6 光伏微電網(wǎng)實(shí)例分析
9.6.1 光伏微電網(wǎng)的系統組成
9.6.2 光伏微電網(wǎng)并網(wǎng)運行控制
9.6.3 光伏發(fā)電微電網(wǎng)孤島自治運行控制
參考文獻