书籍详情
聚光型太阳能光伏系统：实验及装置
作者：薛钰芝，刘向，林纪宁 著
出版社：科学出版社
出版时间：2019-04-01
ISBN：9787030591364
定价：¥98.00
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内容简介
太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源。由于太阳能的能源密度较低，为使其发挥更大作用，近年来聚光型太阳能光伏系统的制造与研发备受关注。《聚光型太阳能光伏系统——实验及装置》阐述了太阳辐射、晶体硅太阳能电池、聚光型太阳能发电技术概况、聚光型太阳能光伏系统的原理等内容。《聚光型太阳能光伏系统——实验及装置》介绍了平面镜、凸透镜、二次曲面反射型聚光器以及菲涅耳透镜聚光光伏组件的实验研究，其中融入了本科生和研究生聚光型太阳能光伏系统实验的实例。《聚光型太阳能光伏系统——实验及装置》还阐述了配备跟踪装置的菲涅耳聚光光伏装置（XFJG-1 小型菲涅耳聚光光伏系统）的研制，以及太阳能光伏供电 LED 系统及光电探测部件的研制。
作者简介
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目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 太阳辐射 1
1.1.1 太阳光的物理基础 1
1.1.2 太阳常数及地球表面的太阳辐射 2
1.1.3 太阳的表观运动 5
1.1.4 辐照量的计算 5
1.2 太阳能资源 8
1.3 太阳能光伏发电系统概述 10
1.3.1 太阳能光伏发电系统的构成 11
1.3.2 太阳能电池的发展历史 12
1.4 聚光型太阳能光伏系统概述 19
1.4.1 发展聚光型太阳能光伏发电技术的意义 20
1.4.2 聚光型太阳能光伏系统的组成及特点 20
参考文献 21
第2章 晶体硅太阳能电池 23
2.1 太阳能电池的种类 23
2.2 晶体硅太阳能电池工作原理 24
2.3 晶体硅太阳能电池结构 26
2.4 太阳能电池的特性 27
2.4.1 太阳能电池的等效电路 27
2.4.2 太阳能电池的 I-V特性曲线及参数 27
2.4.3 太阳能电池的光谱响应 29
2.4.4 太阳能电池的温度和光电特性 30
2.5 晶体硅太阳能电池的制造 31
2.5.1 晶体硅材料的制备 31
2.5.2 晶体硅太阳能电池的制造工艺 35
2.5.3 太阳能电池组件 43
2.6 独立光伏发电系统简介 46
2.6.1 独立光伏发电系统工作原理 46
2.6.2 独立光伏发电系统应用的简化设计 47
参考文献 49
第3章 聚光型太阳能发电技术 51
3.1 聚光型太阳能光热发电系统 51
3.1.1 线性聚光型太阳能光热发电系统 52
3.1.2 蝶式/引擎聚光型太阳能光热发电系统 54
3.1.3 塔式聚光型太阳能光热发电系统 55
3.2 聚光器系统 57
3.2.1 聚光器系统简介 57
3.2.2 聚光器的基本理论与参数 60
3.2.3 几种典型的聚光器 64
3.3 聚光太阳能电池 71
3.3.1 IBC电池 71
3.3.2 GaAs多结太阳能电池 78
3.4 聚光型太阳能光伏系统的发展 93
3.4.1 世界各国聚光型太阳能光伏系统的发展 94
3.4.2 国内聚光型太阳能光伏系统的发展 97
参考文献 99
第4章 聚光型太阳能光伏系统实验 102
4.1 实验原理 102
4.1.1 关于聚光型太阳能光伏发电技术原理 102
4.1.2 LED装置及控制器 103
4.1.3 跟踪装置原理 104
4.2 实验所用的仪器以及测试电路 105
4.3 聚光器的实验研究 106
4.3.1 平面镜、凸透镜的实验研究 106
4.3.2 双球面和抛物面-双曲面反射型聚光器的实验研究 111
4.4 菲涅耳透镜聚光光伏组件的实验研究 129
4.4.1 菲涅耳透镜聚光光伏组件初步实验 130
4.4.2 菲涅耳透镜聚光光伏组件的研制 132
4.4.3 菲涅耳透镜聚光光伏组件实验小结 144参考文献 144
第5章 XFJG-1小型菲涅耳聚光光伏系统的研制 145
5.1 有关菲涅耳聚光光伏系统的实验 145
5.1.1 聚光光伏组件的 I-V特性测试 145
5.1.2 F220菲涅耳透镜性能测试 147
5.2 XFJG-1小型菲涅耳聚光光伏系统的总体设计 149
5.3 菲涅耳透镜箱部件的机械设计及加工 150
5.3.1 菲涅耳透镜箱部件的机械结构 150
5.3.2 铝合金透镜箱的机械设计及加工 150
5.3.3 角钢框架装置的机械设计及加工 153
5.3.4 下支架装置的机械设计及加工 154
5.4 支撑及双轴跟踪系统的机械设计及加工 157
5.4.1 底架和大圆盘的机械设计及加工 158
5.4.2 下支撑筒的机械设计及加工 159
5.4.3 传动机构的机械设计及加工 159
5.4.4 上支撑筒的机械设计及加工 162
5.4.5 XFJG-1小型菲涅耳聚光光伏系统的抗风计算 163
5.4.6 零部件的组装及调试 164
5.5 跟踪控制电路系统的设计 165
5.5.1 方位角控制器 165
5.5.2 俯仰角控制器 168
5.6 XFJG-1小型菲涅耳聚光光伏系统的性能测试 170
5.6.1 以氙灯为光源的性能测试 170
5.6.2 以太阳光为光源的性能测试 172参考文献 173
第6章 太阳能光伏供电 LED系统及光电探测部件的研制 174
6.1 太阳能光伏供电 LED系统 174
6.1.1 太阳能光伏供电 LED交通指示牌 175
6.1.2 小型太阳能 LED北京奥运宣传牌 186
6.1.3 光伏交通灯 187
6.2 光伏控制器 198
6.2.1 A型光伏控制器 198
6.2.2 B型光伏控制器 200
6.3 光伏光电一体化集成系统 205
6.3.1 太阳能电池方阵的结构及特性 205
6.3.2 ISPL的提出 207
6.3.3 ISPL的设计与实例 207
6.3.4 ISPL的实验 210
6.3.5 箱式一体化 LED光伏照明灯的研制 212
6.4 一种光伏控制开关 214
6.5 一种用于探测光强度的多层膜器件 215
6.5.1 多层膜的制备步骤 216
6.5.2 多层膜的制备方法 217参考文献 218
附录A 发表的成果 219
附录B 国内 20家著名的聚光型太阳能光伏公司 221
前言
第1章 绪论 1
1.1 太阳辐射 1
1.1.1 太阳光的物理基础 1
1.1.2 太阳常数及地球表面的太阳辐射 2
1.1.3 太阳的表观运动 5
1.1.4 辐照量的计算 5
1.2 太阳能资源 8
1.3 太阳能光伏发电系统概述 10
1.3.1 太阳能光伏发电系统的构成 11
1.3.2 太阳能电池的发展历史 12
1.4 聚光型太阳能光伏系统概述 19
1.4.1 发展聚光型太阳能光伏发电技术的意义 20
1.4.2 聚光型太阳能光伏系统的组成及特点 20
参考文献 21
第2章 晶体硅太阳能电池 23
2.1 太阳能电池的种类 23
2.2 晶体硅太阳能电池工作原理 24
2.3 晶体硅太阳能电池结构 26
2.4 太阳能电池的特性 27
2.4.1 太阳能电池的等效电路 27
2.4.2 太阳能电池的 I-V特性曲线及参数 27
2.4.3 太阳能电池的光谱响应 29
2.4.4 太阳能电池的温度和光电特性 30
2.5 晶体硅太阳能电池的制造 31
2.5.1 晶体硅材料的制备 31
2.5.2 晶体硅太阳能电池的制造工艺 35
2.5.3 太阳能电池组件 43
2.6 独立光伏发电系统简介 46
2.6.1 独立光伏发电系统工作原理 46
2.6.2 独立光伏发电系统应用的简化设计 47
参考文献 49
第3章 聚光型太阳能发电技术 51
3.1 聚光型太阳能光热发电系统 51
3.1.1 线性聚光型太阳能光热发电系统 52
3.1.2 蝶式/引擎聚光型太阳能光热发电系统 54
3.1.3 塔式聚光型太阳能光热发电系统 55
3.2 聚光器系统 57
3.2.1 聚光器系统简介 57
3.2.2 聚光器的基本理论与参数 60
3.2.3 几种典型的聚光器 64
3.3 聚光太阳能电池 71
3.3.1 IBC电池 71
3.3.2 GaAs多结太阳能电池 78
3.4 聚光型太阳能光伏系统的发展 93
3.4.1 世界各国聚光型太阳能光伏系统的发展 94
3.4.2 国内聚光型太阳能光伏系统的发展 97
参考文献 99
第4章 聚光型太阳能光伏系统实验 102
4.1 实验原理 102
4.1.1 关于聚光型太阳能光伏发电技术原理 102
4.1.2 LED装置及控制器 103
4.1.3 跟踪装置原理 104
4.2 实验所用的仪器以及测试电路 105
4.3 聚光器的实验研究 106
4.3.1 平面镜、凸透镜的实验研究 106
4.3.2 双球面和抛物面-双曲面反射型聚光器的实验研究 111
4.4 菲涅耳透镜聚光光伏组件的实验研究 129
4.4.1 菲涅耳透镜聚光光伏组件初步实验 130
4.4.2 菲涅耳透镜聚光光伏组件的研制 132
4.4.3 菲涅耳透镜聚光光伏组件实验小结 144参考文献 144
第5章 XFJG-1小型菲涅耳聚光光伏系统的研制 145
5.1 有关菲涅耳聚光光伏系统的实验 145
5.1.1 聚光光伏组件的 I-V特性测试 145
5.1.2 F220菲涅耳透镜性能测试 147
5.2 XFJG-1小型菲涅耳聚光光伏系统的总体设计 149
5.3 菲涅耳透镜箱部件的机械设计及加工 150
5.3.1 菲涅耳透镜箱部件的机械结构 150
5.3.2 铝合金透镜箱的机械设计及加工 150
5.3.3 角钢框架装置的机械设计及加工 153
5.3.4 下支架装置的机械设计及加工 154
5.4 支撑及双轴跟踪系统的机械设计及加工 157
5.4.1 底架和大圆盘的机械设计及加工 158
5.4.2 下支撑筒的机械设计及加工 159
5.4.3 传动机构的机械设计及加工 159
5.4.4 上支撑筒的机械设计及加工 162
5.4.5 XFJG-1小型菲涅耳聚光光伏系统的抗风计算 163
5.4.6 零部件的组装及调试 164
5.5 跟踪控制电路系统的设计 165
5.5.1 方位角控制器 165
5.5.2 俯仰角控制器 168
5.6 XFJG-1小型菲涅耳聚光光伏系统的性能测试 170
5.6.1 以氙灯为光源的性能测试 170
5.6.2 以太阳光为光源的性能测试 172参考文献 173
第6章 太阳能光伏供电 LED系统及光电探测部件的研制 174
6.1 太阳能光伏供电 LED系统 174
6.1.1 太阳能光伏供电 LED交通指示牌 175
6.1.2 小型太阳能 LED北京奥运宣传牌 186
6.1.3 光伏交通灯 187
6.2 光伏控制器 198
6.2.1 A型光伏控制器 198
6.2.2 B型光伏控制器 200
6.3 光伏光电一体化集成系统 205
6.3.1 太阳能电池方阵的结构及特性 205
6.3.2 ISPL的提出 207
6.3.3 ISPL的设计与实例 207
6.3.4 ISPL的实验 210
6.3.5 箱式一体化 LED光伏照明灯的研制 212
6.4 一种光伏控制开关 214
6.5 一种用于探测光强度的多层膜器件 215
6.5.1 多层膜的制备步骤 216
6.5.2 多层膜的制备方法 217参考文献 218
附录A 发表的成果 219
附录B 国内 20家著名的聚光型太阳能光伏公司 221
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