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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