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光伏技術與工程手冊(原書第2版) 版權信息
- ISBN：9787111624875
- 條形碼：9787111624875 ; 978-7-111-62487-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
光伏技術與工程手冊(原書第2版) 本書特色
本書是一本全面論述太陽能光伏發(fā)電所有涉及領域的技術論著。書中由淺人深地論述了太陽能光伏發(fā)電各個方面的基本原理與實際工程技術內容。另外，書中還全面地論述了各種技術的全新進展,并給出了大量的參考文獻，如果讀者想繼續(xù)深人地探討相關技術，可以很方便地從書中及參考文獻中找到所需要的知識。
本書基本上可以分成幾個大的方面:光伏基本理論，包括光伏技術的熱力學理論極限和pn結理論，還包括全新的有關第三代太陽電池的理論基礎;硅材料的制備和硅片加工;各種太陽電池技術,包括晶體硅太陽電池、硅薄膜太陽電池、II- V族太陽電池、CdTe 薄膜太陽電池、CIGS 薄膜太陽電池、染料敏化太陽電池等;各種光伏系統(tǒng)及應用技術;光伏測試技術;光伏系統(tǒng)的平衡部件的原理和技術，包括蓄電池、逆變器與控制器;從天文學和地理學的角度論述太陽輻射能量的理論;光伏技術及產(chǎn)業(yè)的歷史及現(xiàn)狀等。
本書是一本全面論述太陽能光伏發(fā)電所有涉及領域的技術論著。書中由淺人深地論述了太陽能光伏發(fā)電各個方面的基本原理與實際工程技術內容。另外，書中還全面地論述了各種技術的全新進展,并給出了大量的參考文獻，如果讀者想繼續(xù)深人地探討相關技術，可以很方便地從書中及參考文獻中找到所需要的知識。
本書基本上可以分成幾個大的方面:光伏基本理論，包括光伏技術的熱力學理論極限和pn結理論，還包括全新的有關第三代太陽電池的理論基礎;硅材料的制備和硅片加工;各種太陽電池技術,包括晶體硅太陽電池、硅薄膜太陽電池、II- V族太陽電池、CdTe 薄膜太陽電池、CIGS 薄膜太陽電池、染料敏化太陽電池等;各種光伏系統(tǒng)及應用技術;光伏測試技術;光伏系統(tǒng)的平衡部件的原理和技術，包括蓄電池、逆變器與控制器;從天文學和地理學的角度論述太陽輻射能量的理論;光伏技術及產(chǎn)業(yè)的歷史及現(xiàn)狀等。
與原書第1版相比，在所有章節(jié)的內容上都有大量的更新，諸如新的先進技術、新的電池效率、制造業(yè)現(xiàn)狀、安裝的數(shù)據(jù)等，而且還增加了薄膜光伏中透明導電氧化物、第三代有機聚合物器件等全新內容,在論述光伏建筑的內容時也增加了很多新的案例。總的來看，本書仍舊是目前國際上十分全面的論述光伏產(chǎn)業(yè)相關技術的著作，涵蓋了光伏技術、應用及產(chǎn)業(yè)的各個方面的內容，并且有大量的論文索引，相信可以為國內光伏工程領域的產(chǎn)業(yè)技術人員和研發(fā)人員、高校太陽電池研究團隊，以及證券投資公司、環(huán)保部門的政策研究人員提供全面的參考。
光伏技術與工程手冊(原書第2版) 內容簡介
本書是一本全面論述太陽能光伏發(fā)電所有涉及領域的技術論著。書中由淺人深地論述了太陽能光伏發(fā)電各個方面的基本原理與實際工程技術內容。另外，書中還全面地論述了各種技術的全新進展,并給出了大量的參考文獻，如果讀者想繼續(xù)深人地探討相關技術，可以很方便地從書中及參考文獻中找到所需要的知識。 本書基本上可以分成幾個大的方面:光伏基本理論，包括光伏技術的熱力學理論極限和pn結理論，還包括全新的有關第三代太陽電池的理論基礎;硅材料的制備和硅片加工;各種太陽電池技術,包括晶體硅太陽電池、硅薄膜太陽電池、II- V族太陽電池、CdTe 薄膜太陽電池、CIGS 薄膜太陽電池、染料敏化太陽電池等;各種光伏系統(tǒng)及應用技術;光伏測試技術;光伏系統(tǒng)的平衡部件的原理和技術，包括蓄電池、逆變器與控制器;從天文學和地理學的角度論述太陽輻射能量的理論;光伏技術及產(chǎn)業(yè)的歷史及現(xiàn)狀等。 與原書版相比，在所有章節(jié)的內容上都有大量的更新，諸如新的優(yōu)選技術、新的電池效率、制造業(yè)現(xiàn)狀、安裝的數(shù)據(jù)等，而且還增加了薄膜光伏中透明導電氧化物、第三代有機聚合物器件等全新內容,在論述光伏建筑的內容時也增加了很多新的案例。總的來看，本書仍舊是目前靠前上十分全面的論述光伏產(chǎn)業(yè)相關技術的著作，涵蓋了光伏技術、應用及產(chǎn)業(yè)的各個方面的內容，并且有大量的論文索引，相信可以為靠前光伏工程領域的產(chǎn)業(yè)技術人員和研發(fā)人員、高校太陽電池研究團隊，以及證券投資公司、環(huán)保部門的政策研究人員提供全面的參考。
光伏技術與工程手冊(原書第2版) 目錄
目 錄
主編介紹
譯者的話
原書序言
第 １ 章 太陽能光伏發(fā)電的成就和挑戰(zhàn)………………………………………………………… １
１ １ 總述 ……………………………………………………………………………………… １
１ ２ 什么是光伏 ……………………………………………………………………………… ３
１ ２ １ 光伏組件和發(fā)電功率 ……………………………………………………………… ６
１ ２ ２ 收集太陽光: 傾斜、 方位、 跟蹤和遮擋 ………………………………………… ７
１ ２ ３ 光伏組件和系統(tǒng)的成本預測 ……………………………………………………… ８
１ ３ 光伏的今天 ……………………………………………………………………………… ９
１ ３ １ 光伏的歷史 ………………………………………………………………………… ９
１ ３ ２ 今天的光伏圖 ……………………………………………………………………… ９
１ ３ ３ 國家政策的關鍵作用……………………………………………………………… １１
１ ３ ４ 平價上網(wǎng): 光伏的終極目標……………………………………………………… １２
１ ４ 巨大的挑戰(zhàn)……………………………………………………………………………… １５
１ ４ １ 需要多少土地……………………………………………………………………… １８
１ ４ ２ 原材料的可用性…………………………………………………………………… １９
１ ４ ３ 光伏發(fā)電是否是清潔綠色技術…………………………………………………… ２０
１ ４ ４ 能量回收…………………………………………………………………………… ２１
１ ４ ５ 可靠性……………………………………………………………………………… ２１
１ ４ ６ 調度能力: 提供能源需求………………………………………………………… ２２
１ ５ 技術趨勢………………………………………………………………………………… ２３
１ ５ １ 晶體硅的進展和挑戰(zhàn)……………………………………………………………… ２４
１ ５ ２ 薄膜技術的進步和挑戰(zhàn)…………………………………………………………… ２６
１ ５ ３ 聚光光伏的進展和挑戰(zhàn)…………………………………………………………… ２９
１ ５ ４ 第三代太陽電池的概念…………………………………………………………… ３０
１ ６ 結論……………………………………………………………………………………… ３１
參考文獻 ……………………………………………………………………………………… ３１
第 ２ 章 過去、 現(xiàn)在和未來光伏產(chǎn)業(yè)成長過程中政策的作用 ……………………………… ３４
２ １ 引言……………………………………………………………………………………… ３４
２ １ １ 能源工業(yè)的氣候變化……………………………………………………………… ３４
２ １ ２ 光伏市場…………………………………………………………………………… ３６
２ ２ 選定國家的政策回顧…………………………………………………………………… ３８
２ ２ １ 美國政策綜述……………………………………………………………………… ３８
２ ２ ２ 歐洲………………………………………………………………………………… ４５
目 錄 Ⅶ
２ ２ ３ 亞洲………………………………………………………………………………… ４７
２ ３ 政策對光伏市場發(fā)展的影響…………………………………………………………… ５０
２ ４ 未來光伏市場增長情況………………………………………………………………… ５１
２ ４ １ 擴散曲線…………………………………………………………………………… ５１
２ ４ ２ 經(jīng)驗曲線…………………………………………………………………………… ５２
２ ４ ３ 不同的政策方案之下 光伏發(fā)電在美國的擴散………………………………… ５５
２ ５ 走向可持續(xù)發(fā)展的未來………………………………………………………………… ６５
參考文獻 ……………………………………………………………………………………… ６５
第 ３ 章 太陽電池物理 ………………………………………………………………………… ７２
３ １ 引言……………………………………………………………………………………… ７２
３ ２ 半導體的基本性質……………………………………………………………………… ７４
３ ２ １ 晶體結構…………………………………………………………………………… ７４
３ ２ ２ 能帶結構…………………………………………………………………………… ７４
３ ２ ３ 導帶和價帶態(tài)密度………………………………………………………………… ７６
３ ２ ４ 平衡載流子濃度…………………………………………………………………… ７６
３ ２ ５ 光吸收……………………………………………………………………………… ７８
３ ２ ６ 復合………………………………………………………………………………… ８１
３ ２ ７ 載流子輸運………………………………………………………………………… ８４
３ ２ ８ 半導體方程………………………………………………………………………… ８７
３ ２ ９ 少子擴散方程……………………………………………………………………… ８７
３ ２ １０ ｐｎ 結二極管的靜電特性 ………………………………………………………… ８８
３ ２ １１ 總結 ……………………………………………………………………………… ９０
３ ３ 太陽電池基本原理……………………………………………………………………… ９１
３ ３ １ 太陽電池邊界條件………………………………………………………………… ９１
３ ３ ２ 產(chǎn)生率……………………………………………………………………………… ９２
３ ３ ３ 少子擴散方程的解………………………………………………………………… ９２
３ ３ ４ 終端特性…………………………………………………………………………… ９３
３ ３ ５ 太陽電池 Ｉ￣ Ｖ 特性 ………………………………………………………………… ９５
３ ３ ６ 太陽電池的效率…………………………………………………………………… ９７
３ ３ ７ 壽命和表面復合的影響…………………………………………………………… ９９
３ ４ 附加主題 ……………………………………………………………………………… １０１
３ ４ １ 光譜響應 ………………………………………………………………………… １０１
３ ４ ２ 寄生電阻效應 …………………………………………………………………… １０２
３ ４ ３ 溫度效應 ………………………………………………………………………… １０４
３ ４ ４ 聚光太陽電池 …………………………………………………………………… １０６
３ ４ ５ 高注入 …………………………………………………………………………… １０６
３ ４ ６ ｐ￣ ｉ￣ ｎ 太陽電池和電壓依賴收集………………………………………………… １０７
３ ４ ７ 異質結太陽電池 ………………………………………………………………… １０８
３ ４ ８ 詳細的數(shù)值模擬 ………………………………………………………………… １０９
Ⅷ 光伏技術與工程手冊 (原書第 ２ 版)
３ ５ 總結 …………………………………………………………………………………… １０９
參考文獻……………………………………………………………………………………… １１０
第 ４ 章 光電轉換的理論極限和新一代太陽電池…………………………………………… １１１
４ １ 引言 …………………………………………………………………………………… １１１
４ ２ 熱力學背景 …………………………………………………………………………… １１２
４ ２ １ 基本關系 ………………………………………………………………………… １１２
４ ２ ２ 熱力學的兩個定律 ……………………………………………………………… １１３
４ ２ ３ 局域熵增量 ……………………………………………………………………… １１３
４ ２ ４ 積分概念 ………………………………………………………………………… １１４
４ ２ ５ 輻射的熱力學方程 ……………………………………………………………… １１４
４ ２ ６ 電子的熱力學方程 ………………………………………………………………
主編介紹
譯者的話
原書序言
第 １ 章 太陽能光伏發(fā)電的成就和挑戰(zhàn)………………………………………………………… １
１ １ 總述 ……………………………………………………………………………………… １
１ ２ 什么是光伏 ……………………………………………………………………………… ３
１ ２ １ 光伏組件和發(fā)電功率 ……………………………………………………………… ６
１ ２ ２ 收集太陽光: 傾斜、 方位、 跟蹤和遮擋 ………………………………………… ７
１ ２ ３ 光伏組件和系統(tǒng)的成本預測 ……………………………………………………… ８
１ ３ 光伏的今天 ……………………………………………………………………………… ９
１ ３ １ 光伏的歷史 ………………………………………………………………………… ９
１ ３ ２ 今天的光伏圖 ……………………………………………………………………… ９
１ ３ ３ 國家政策的關鍵作用……………………………………………………………… １１
１ ３ ４ 平價上網(wǎng): 光伏的終極目標……………………………………………………… １２
１ ４ 巨大的挑戰(zhàn)……………………………………………………………………………… １５
１ ４ １ 需要多少土地……………………………………………………………………… １８
１ ４ ２ 原材料的可用性…………………………………………………………………… １９
１ ４ ３ 光伏發(fā)電是否是清潔綠色技術…………………………………………………… ２０
１ ４ ４ 能量回收…………………………………………………………………………… ２１
１ ４ ５ 可靠性……………………………………………………………………………… ２１
１ ４ ６ 調度能力: 提供能源需求………………………………………………………… ２２
１ ５ 技術趨勢………………………………………………………………………………… ２３
１ ５ １ 晶體硅的進展和挑戰(zhàn)……………………………………………………………… ２４
１ ５ ２ 薄膜技術的進步和挑戰(zhàn)…………………………………………………………… ２６
１ ５ ３ 聚光光伏的進展和挑戰(zhàn)…………………………………………………………… ２９
１ ５ ４ 第三代太陽電池的概念…………………………………………………………… ３０
１ ６ 結論……………………………………………………………………………………… ３１
參考文獻 ……………………………………………………………………………………… ３１
第 ２ 章 過去、 現(xiàn)在和未來光伏產(chǎn)業(yè)成長過程中政策的作用 ……………………………… ３４
２ １ 引言……………………………………………………………………………………… ３４
２ １ １ 能源工業(yè)的氣候變化……………………………………………………………… ３４
２ １ ２ 光伏市場…………………………………………………………………………… ３６
２ ２ 選定國家的政策回顧…………………………………………………………………… ３８
２ ２ １ 美國政策綜述……………………………………………………………………… ３８
２ ２ ２ 歐洲………………………………………………………………………………… ４５
目 錄 Ⅶ
２ ２ ３ 亞洲………………………………………………………………………………… ４７
２ ３ 政策對光伏市場發(fā)展的影響…………………………………………………………… ５０
２ ４ 未來光伏市場增長情況………………………………………………………………… ５１
２ ４ １ 擴散曲線…………………………………………………………………………… ５１
２ ４ ２ 經(jīng)驗曲線…………………………………………………………………………… ５２
２ ４ ３ 不同的政策方案之下 光伏發(fā)電在美國的擴散………………………………… ５５
２ ５ 走向可持續(xù)發(fā)展的未來………………………………………………………………… ６５
參考文獻 ……………………………………………………………………………………… ６５
第 ３ 章 太陽電池物理 ………………………………………………………………………… ７２
３ １ 引言……………………………………………………………………………………… ７２
３ ２ 半導體的基本性質……………………………………………………………………… ７４
３ ２ １ 晶體結構…………………………………………………………………………… ７４
３ ２ ２ 能帶結構…………………………………………………………………………… ７４
３ ２ ３ 導帶和價帶態(tài)密度………………………………………………………………… ７６
３ ２ ４ 平衡載流子濃度…………………………………………………………………… ７６
３ ２ ５ 光吸收……………………………………………………………………………… ７８
３ ２ ６ 復合………………………………………………………………………………… ８１
３ ２ ７ 載流子輸運………………………………………………………………………… ８４
３ ２ ８ 半導體方程………………………………………………………………………… ８７
３ ２ ９ 少子擴散方程……………………………………………………………………… ８７
３ ２ １０ ｐｎ 結二極管的靜電特性 ………………………………………………………… ８８
３ ２ １１ 總結 ……………………………………………………………………………… ９０
３ ３ 太陽電池基本原理……………………………………………………………………… ９１
３ ３ １ 太陽電池邊界條件………………………………………………………………… ９１
３ ３ ２ 產(chǎn)生率……………………………………………………………………………… ９２
３ ３ ３ 少子擴散方程的解………………………………………………………………… ９２
３ ３ ４ 終端特性…………………………………………………………………………… ９３
３ ３ ５ 太陽電池 Ｉ￣ Ｖ 特性 ………………………………………………………………… ９５
３ ３ ６ 太陽電池的效率…………………………………………………………………… ９７
３ ３ ７ 壽命和表面復合的影響…………………………………………………………… ９９
３ ４ 附加主題 ……………………………………………………………………………… １０１
３ ４ １ 光譜響應 ………………………………………………………………………… １０１
３ ４ ２ 寄生電阻效應 …………………………………………………………………… １０２
３ ４ ３ 溫度效應 ………………………………………………………………………… １０４
３ ４ ４ 聚光太陽電池 …………………………………………………………………… １０６
３ ４ ５ 高注入 …………………………………………………………………………… １０６
３ ４ ６ ｐ￣ ｉ￣ ｎ 太陽電池和電壓依賴收集………………………………………………… １０７
３ ４ ７ 異質結太陽電池 ………………………………………………………………… １０８
３ ４ ８ 詳細的數(shù)值模擬 ………………………………………………………………… １０９
Ⅷ 光伏技術與工程手冊 (原書第 ２ 版)
３ ５ 總結 …………………………………………………………………………………… １０９
參考文獻……………………………………………………………………………………… １１０
第 ４ 章 光電轉換的理論極限和新一代太陽電池…………………………………………… １１１
４ １ 引言 …………………………………………………………………………………… １１１
４ ２ 熱力學背景 …………………………………………………………………………… １１２
４ ２ １ 基本關系 ………………………………………………………………………… １１２
４ ２ ２ 熱力學的兩個定律 ……………………………………………………………… １１３
４ ２ ３ 局域熵增量 ……………………………………………………………………… １１３
４ ２ ４ 積分概念 ………………………………………………………………………… １１４
４ ２ ５ 輻射的熱力學方程 ……………………………………………………………… １１４
４ ２ ６ 電子的熱力學方程 ………………………………………………………………
展開全部
光伏技術與工程手冊(原書第2版) 作者簡介
Antonio Luque教授, 1941 年生于西班牙的馬拉加，已婚，有兩個孩子，四個孫輩。從1970年開始在馬德里Politenica大學任全職教授。現(xiàn)在任職于太陽能研究所，該研究所是他于1979年創(chuàng)立的。在那里他培養(yǎng)了30名博士(硅材料和光伏基礎研究領域)，他所領導的研究小組位列該大學199個研究機構的第1名。
1976年Luque教授發(fā)明了雙面電池，1981 年創(chuàng)建了ISOFOTON 公司，這是- -家太陽電池公司，截至2007年其銷售收人達到3億美元。1997 年他提出中間帶太陽電池( intermedi-ate band solar el)。截至2010年10月，該工作被WoK注冊的雜志引用321次。如今在全世界有60個研究中心基于他的工作開展此項研究。
Luque教授目前的主要工作是進-步理解和開發(fā)中間帶太陽電池，此外他還開展了兩項工作:其一是組建硅的超提純研究公司CENTESIL (盧克作為創(chuàng)始人和CE0,兩所大學和三個投資人投資),該公司的目的是進一步降低硅太陽電池的成本;其二是作為新成立的涉及聚光光伏(CPV)的ISOF0C研究所的國際委員會主席開展指導工作,按照他的計劃，該研究所旨在促進世界范圍內CPV技術的實用化。該研究所已經(jīng)與7家公司簽署合同(3家西班牙公司、2家美國公司、1家德國公司、1家中國臺灣公司)，在ISOFOC研究所總計安裝了2MW新型多結電池組件,效率達到41%。Antonio Luque教授, 1941 年生于西班牙的馬拉加，已婚，有兩個孩子，四個孫輩。從1970年開始在馬德里Politenica大學任全職教授。現(xiàn)在任職于太陽能研究所，該研究所是他于1979年創(chuàng)立的。在那里他培養(yǎng)了30名博士(硅材料和光伏基礎研究領域)，他所領導的研究小組位列該大學199個研究機構的第1名。
1976年Luque教授發(fā)明了雙面電池，1981 年創(chuàng)建了ISOFOTON 公司，這是- -家太陽電池公司，截至2007年其銷售收人達到3億美元。1997 年他提出中間帶太陽電池( intermedi-ate band solar el)。截至2010年10月，該工作被WoK注冊的雜志引用321次。如今在全世界有60個研究中心基于他的工作開展此項研究。
Luque教授目前的主要工作是進-步理解和開發(fā)中間帶太陽電池，此外他還開展了兩項工作:其一是組建硅的超提純研究公司CENTESIL (盧克作為創(chuàng)始人和CE0,兩所大學和三個投資人投資),該公司的目的是進一步降低硅太陽電池的成本;其二是作為新成立的涉及聚光光伏(CPV)的ISOF0C研究所的國際委員會主席開展指導工作,按照他的計劃，該研究所旨在促進世界范圍內CPV技術的實用化。該研究所已經(jīng)與7家公司簽署合同(3家西班牙公司、2家美國公司、1家德國公司、1家中國臺灣公司)，在ISOFOC研究所總計安裝了2MW新型多結電池組件,效率達到41%。
他榮膺7項獎勵和榮譽,包括:西班牙皇家工程院院士,圣彼得堡約飛研究所名譽成員，兩所大學的榮譽博士( 馬德里卡洛斯三世大學和哈恩大學)。他還獲得西班牙3個有關技術和環(huán)境研究領域的國家獎(2 個由西班牙國王頒發(fā)，1 個由王儲頒發(fā)),并且獲得了一個由歐盟委員會頒發(fā)的獎項和--個由IEEE-PV會議頒發(fā)的獎項，這兩個獎項均屬于光伏領域。
Steven Hegedus博士，開展太陽電池研究達30年。畢業(yè)于美國凱斯西儲大學(1977年)電子工程和應用物理系，以太陽能熱水項目獲得學士學位。1977-1982年在IBM公司從事集成電路設計和模擬工作，在此期間他以多晶GaAs太陽電池的工作在康奈爾大學獲得碩士學位。1982 年成為特拉華大學(UD)能源轉換研究所( IEC)的研究員，該研究所是世界上*老的光伏研究實驗室之一。他從事過幾乎所有商用太陽電池的研究。研究領域包括:光學增強及與TCO的接觸，PECVD快速沉積納米晶硅，薄膜器件分析和特征標定，a Si/c- Si異質結工藝,在加速光老化下的穩(wěn)定性。在IEC工作期間，他獲得了UD的電子工程博士學位。他與美國能源部和大大小小的多家公司有聯(lián)系，協(xié)助他們開發(fā)薄膜硅和晶體硅光伏器件。Hegedus 博土發(fā)表了約50篇論文,涉及太陽電池的分析、工藝、可靠性和測試。他在UD開設了一門研究生課程講授太陽能發(fā)電系統(tǒng)。他敏銳地認識到政策對于太陽能商業(yè)化的影響，在2006年被UD的能源和環(huán)境政策中心聘為政策研究員。他是他所在的鎮(zhèn)上提前安裝光伏屋頂?shù)木用瘛?br />
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