實用光伏手冊：原理與應用（上）（原著第2版） [Practical Handbook of Photvoltaics Fundamentals and Applications and Application(Second lidition)] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[瑞士] Augustin McEvoy，Tom Markvart，Luis Castaner 著

圖書標籤:

• 光伏
• 太陽能
• 可再生能源
• 能源
• 電力
• 半導體
• 光電轉換
• 工程技術
• 手冊
• 應用

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030355775

版次：1

商品編碼：11170611

包裝：精裝

叢書名： 新能源技術應用係列

外文名稱：Practical Handbook of Photvoltaics Fundamentals and Applications and Application(Second lidition)

開本：16開

內容簡介

　　《實用光伏手冊：原理與應用（上）（原著第2版）》涵蓋瞭太陽電池功能的原則、原材料、光伏發電係統、標準、校準、測試、經濟學等方麵的內容。本書分為4個部分。第1部分介紹瞭太陽電池、結晶矽太陽電池、薄膜技術、空間和聚光電池、有機染料敏化太陽電池，第2部分介紹瞭光伏係統、係統組件的平衡、並網係統、空間和聚光係統，第3部分介紹瞭一些研究案例，最後介紹瞭光伏産業帶來的環境和健康問題。

目錄

第2版 序言
第1版 序言
編者
引論
Part I A：太陽電池
I A-1．太陽電池工作原理
T．Markuart and L．Castanetr
1．引言
2．電學特徵
3．光學特性
4．經典太陽電池結構
I A-2．半導體材料和模型化
T．Markuarl and.L Castaner
1．引言
2．半導體能帶結構
3．半導體中的載流子統計
4．輸運方程
5．載流子遷移率
6．光吸收作用下的載流子增殖
7．復閤
8．輻射損傷
9．重摻雜效應
10．氫化非晶矽的性能
感謝
I A-3．理想效率
P．T．Lnndsberg and T．Markuart
1．引言
2．熱力學效率
3．與能量相關的效率
4．使用肖特基太陽電池方程的效率
5．對效率的一般解釋

Part I B：晶矽太陽電池
I B-1．晶矽：製造和性能
F．Ferrazza
1．引言
2．用於光伏製造的矽晶片的特徵
3．原料矽
4．晶體製備方法
5．成形和矽片切割
I B-2．高效率矽太陽電池概念
M．A．Green
1．引言
2．高效率實驗室電池
3．絲網印刷電池
4．激光處理電池
5．HIT電池
6．背接觸電池
7．總結
緻i射
I B-3．晶矽太陽電池的低成本工業化技術
J．Szlufcik，S．Si—voththaman，j．Nij s，R．P．Met tens and R．、ran C）ver‘straeten
1．引言
2．電池製程
3．工業太陽電池技術
4．商業光伏組件的成本
I B-4．薄型矽太陽電池
M．Mauk，P．Sires，J．Rand and A．Barnett
1．引言、背景和評價
2．薄型矽太陽電池的光捕獲
3．薄型矽太陽電池的電壓增強
4．薄型太陽電池的矽沉積和晶體生長
5．基於基闆減薄的薄型矽太陽電池
6．器件結果總結

Part IC：薄膜技術
IC-1．薄膜矽太陽電池

前言/序言

太陽能發電的基石：深入理解與靈活應用 這本《實用光伏手冊：原理與應用（上）（原著第2版）》並非詳述光伏技術的百科全書，而是一本緻力於為您構建堅實理論基礎、解鎖實踐操作智慧的指南。它猶如一本細緻的教科書，將復雜的太陽能轉換機製層層剝離，再以清晰易懂的方式呈現給您，讓您真正理解“為什麼”和“如何做”。本手冊的上冊，將帶領您穿越光伏世界的宏觀圖景，從基礎概念的奠定，到核心原理的剖析，再到關鍵技術的介紹，為您的光伏之旅打下堅實的基礎。 第一章：光伏技術概覽與發展脈絡 在深入技術細節之前，我們首先要對光伏技術有一個宏觀的認識。本章將為您勾勒齣太陽能發電的整體輪廓，闡述其在能源體係中的重要地位。我們將追溯光伏技術從萌芽到蓬勃發展的曆史軌跡，瞭解那些關鍵性的科學突破和技術迭代，正是這些積纍，纔成就瞭如今我們看到的成熟的光伏産業。您將瞭解到，光伏技術並非一蹴而就，而是無數科學傢和工程師智慧的結晶。 同時，本章將為您介紹不同類型的太陽能電池技術，雖然我們不會深入探討每一種類型的具體細節（那將在後續章節中詳細展開），但會為您提供一個初步的認知框架。您將瞭解晶矽電池、薄膜電池等主要技術路綫的差異，以及它們各自的優缺點和適用場景。這有助於您在後續學習中，能夠更好地把握各類技術的定位和發展趨勢。 第二章：光生伏特效應的物理基礎 要理解光伏發電的本質，就必須深入瞭解“光生伏特效應”。本章將以嚴謹的物理學原理為基礎，為您層層剖析這一核心現象。我們將從光的本質——光子的概念入手，探討光子如何與半導體材料相互作用。您將學習到關於能帶理論、費米能級、以及電子-空穴對産生和復閤的關鍵概念。 我們會詳細解釋，當光子能量超過半導體材料的禁帶寬度時，會激發價帶中的電子躍遷至導帶，從而在晶體中産生自由的電子和空穴。這些自由載流子是實現電流的關鍵。本章將用圖示和模型，形象地展示這一過程，幫助您直觀理解能量的傳遞和電子的運動。 此外，我們將探討載流子如何被有效分離和收集。這涉及到PN結的形成以及其內部內建電場的原理。正是這個內建電場，能夠有效地將産生的光生電子和空穴分離，阻止它們的復閤，並將它們分彆導嚮電極，從而産生定嚮的電流。理解PN結的特性，是理解所有半導體光伏器件工作的基石。 第三章：矽基太陽能電池的核心原理 矽，作為地球上最豐富的元素之一，是當前光伏産業的主流材料。本章將聚焦於矽基太陽能電池，深入剖析其工作原理。我們將從矽的晶體結構和電子特性講起，詳細闡述單晶矽和多晶矽太陽能電池的製造過程和性能差異。 對於單晶矽太陽能電池，您將瞭解到其高純度、規整的晶格結構帶來的優異性能。我們將詳細介紹晶體生長、切片、擴散、鈍化、刻蝕、絲網印刷等關鍵工藝步驟，並解釋每一步對電池性能的影響。例如，錶麵鈍化技術的進步如何有效減少載流子的錶麵復閤，從而提高電池的效率。 對於多晶矽太陽能電池，我們將分析其在成本上的優勢，以及在晶界處可能帶來的性能損失。本章將探討如何通過改進多晶矽材料的質量和優化電池結構，來彌補其與單晶矽電池之間的性能差距。 此外，本章還將介紹不同類型的矽基太陽電池結構，例如： PN結電池： 這是最基礎的結構，我們將詳細分析其電流-電壓特性麯綫，以及影響其性能的關鍵參數，如開路電壓（Voc）、短路電流（Jsc）、填充因子（FF）和能量轉換效率（η）。 PIN結電池/異質結電池： 介紹這些更先進的結構如何通過引入非矽材料或改變PN結的形成方式，來進一步提升電池的性能，例如降低錶麵復閤損耗，提升開路電壓。 您將學習到如何通過數學模型來描述這些電池的電流-電壓特性，並理解影響這些特性的各種因素，為後續的器件設計和性能分析打下基礎。 第四章：非矽基太陽能電池的探索 盡管矽基電池占據主導地位，但探索和發展非矽基太陽能電池是推動光伏技術多元化和突破性能瓶頸的關鍵。本章將為您介紹幾種重要的非矽基太陽能電池技術，讓您瞭解其獨特的材料特性和工作原理。 薄膜太陽能電池： 我們將介紹最常見的薄膜電池技術，如： 碲化鎘（CdTe）電池： 瞭解其材料的優異光學和電學特性，以及其低成本、大規模生産的潛力。 銅銦鎵硒（CIGS）電池： 分析其高效率和柔韌性，以及在特定應用場景中的優勢。 非晶矽（a-Si）電池： 探討其在柔性襯底上的應用，以及其光緻衰減等特性。 這些薄膜電池的共性在於其材料層厚度非常薄，通常在微米量級，這顯著降低瞭材料消耗和製造成本。 染料敏化太陽能電池（DSSC）： 介紹這種仿生學的太陽能電池，它模擬植物的光閤作用，利用染料分子吸收光能，並通過半導體氧化物介質傳輸電子。瞭解其工作機製、優點（如低光照效率高、顔色可調）和挑戰。 有機太陽能電池（OSC）： 展望這種利用有機半導體材料的太陽能電池，探討其在柔性、透明、可印刷等方麵的巨大潛力，以及目前麵臨的效率和穩定性問題。 鈣鈦礦太陽能電池： 介紹近年來發展迅猛的鈣鈦礦材料在太陽能電池領域的應用。瞭解其獨特的晶體結構，優異的光電性能，以及其快速提升的效率和麵臨的穩定性挑戰。 本章的重點不在於詳盡地描述每一種電池的製造工藝，而是讓您理解其基本的光電轉換機製，以及它們各自的優勢和發展前景，為理解未來光伏技術的發展方嚮提供視野。 第五章：太陽能電池的性能評價與錶徵 理解瞭太陽能電池的原理，下一步便是如何準確地評估和錶徵其性能。本章將詳細介紹衡量太陽能電池效率和性能的關鍵參數和測量方法。 您將深入學習以下核心參數的定義和意義： 光電流（Photocurrent）： 由光照引起，驅動載流子流動的電流。 開路電壓（Voc）： 在沒有負載的情況下，電池兩端的最大電壓。 短路電流（Jsc）： 在短路狀態下，電池能夠産生的最大電流密度。 填充因子（FF）： 衡量電池實際輸齣功率與理論最大功率比值的指標，反映瞭電池內部的損耗程度。 能量轉換效率（η）： 太陽能電池將光能轉化為電能的比例，是評價電池性能最重要的指標。 我們將詳細介紹標準測試條件（STC），包括輻照度（1000 W/m²）、光譜（AM1.5G）和溫度（25°C），以及為何需要這些標準來保證測試結果的可比性。 此外，本章還將介紹多種錶徵技術，幫助您深入瞭解電池的內部特性： 電流-電壓（I-V）特性麯綫測量： 這是最基礎也是最重要的錶徵手段，它能夠直觀地反映電池的整體性能。 量子效率（QE）測量： 探討不同波長光子被吸收並産生載流子的比例，有助於分析電池在不同光譜區域的響應。 電容-電壓（C-V）測量： 用於錶徵PN結的特性，如結深、載流子濃度等。 掃描電子顯微鏡（SEM）/透射電子顯微鏡（TEM）： 用於觀察電池的微觀形貌和結構。 通過本章的學習，您將能夠獨立理解並分析太陽能電池的性能報告，並對電池的優劣做齣科學的判斷。 上冊結語 《實用光伏手冊：原理與應用（上）》為您鋪就瞭一條通往光伏技術深度理解的道路。本冊內容聚焦於光伏發電的“根基”——光生伏特效應的物理原理，以及當前主流和前沿的太陽能電池技術。我們力求以清晰、邏輯嚴謹的方式，為您構建起紮實的理論框架，讓您在後續的學習或實踐中，能夠遊刃有餘地掌握更為復雜的應用層麵知識。本書並非冰冷的理論堆砌，而是將抽象的科學原理與實際的光伏器件緊密聯係，為您的光伏之路打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

從包裝上看，這本書的物流速度還是挺快的，書本的裝幀也很牢固，拿在手裏感覺很紮實。我之所以選擇這本書，很大程度上是因為我對光伏這個行業非常看好，覺得它是未來能源發展不可或缺的一環，但一直苦於沒有一本能夠係統性地梳理行業知識的書籍。我個人是從事相關行業，但並不是直接的技術研發人員，所以對於一些深奧的理論可能理解起來會有些吃力，我更希望這本書能夠站在一個實踐者的角度，用相對易於理解的語言來講解復雜的概念。我特彆期待書中能夠有大量的實際案例分析，比如不同規模的光伏項目的技術選型、經濟性分析，以及項目實施過程中的一些常見問題和應對策略。另外，我個人比較關心光伏發電的並網技術和相關的政策法規，如果這本書能在這方麵提供一些指導性的信息，那對我來說將非常有價值。我還希望它能對光伏係統的安全性，比如防火、防雷、電氣安全等方麵有所涉及，畢竟這關係到項目的長期穩定運行和人員安全。

評分☆☆☆☆☆

收到這本書的時候，我感覺它的分量還是挺足的，封麵上的“原著第2版”字樣也錶明瞭這是一本經過市場檢驗、內容更新的書。翻開書頁，紙張的觸感很不錯，印刷也清晰。雖然我還沒有完全讀完，但僅僅是初步瀏覽，我就被它嚴謹的學術風格和詳實的資料所吸引。我猜想這本書在原理部分一定會深入探討半導體物理、光電轉換等基礎理論，可能會涉及一些數學公式和物理模型，這對我來說既是挑戰也是機會，我相信經過仔細研讀，能夠極大地提升我對光伏技術底層邏輯的理解。而“應用”部分，我更是充滿期待，我希望它能覆蓋到目前市場上主流的光伏應用場景，比如分布式光伏發電、大型光伏電站建設，甚至可能包括一些創新的光伏應用，比如光伏建築一體化（BIPV）或者光伏農業。我很想知道在這些應用中，技術是如何落地，又麵臨著哪些挑戰和解決方案。尤其是第二版，我期待它能反映最新的技術進展和行業趨勢，比如更高效的光伏材料、更智能的係統控製技術，以及國傢政策對光伏産業的影響等，這些內容對我來說至關重要。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，整體感覺很專業。書的厚度也意味著內容會比較充實。我對光伏技術一直抱著一種既好奇又敬畏的態度。好奇的是它如何將陽光轉化為電能，敬畏的是它背後所涉及的復雜科學原理。我希望這本書能夠像一本百科全書，將光伏的方方麵麵都涵蓋進去。首先，在“原理”部分，我期待它能詳細闡述光伏效應的物理基礎，從材料科學的角度講解不同半導體材料的特性，以及它們如何影響光伏電池的效率。我想瞭解PN結的形成、載流子復閤等關鍵概念。其次，在“應用”方麵，我更希望它能展現光伏技術在不同領域的多樣化應用。除瞭傳統的屋頂光伏和地麵電站，我還對一些新興應用領域充滿興趣，比如太陽能路燈、太陽能水泵，甚至是用於太空探索的太陽能技術。此外，我希望它能提供一些關於光伏設備選型、係統集成以及性能優化的實用建議，比如如何評估組件的衰減率、如何選擇閤適的逆變器以最大化能量輸齣，以及如何進行故障診斷等。

評分☆☆☆☆☆

這本書的紙質和排版都顯得十分用心。我之前接觸過一些關於新能源的書籍，但總覺得它們要麼過於理論化，要麼過於碎片化，很難形成一個完整的知識體係。因此，我希望這本“實用光伏手冊”能夠填補這一空白。我非常期待它能在“原理”部分，為我解開光伏技術神秘的麵紗，讓我真正理解太陽能電池的內部工作機製，以及各種技術路綫（如晶矽、薄膜、鈣鈦礦等）的優劣勢。同時，我更看重的是“應用”部分。我希望它能夠提供一套係統性的光伏係統設計指南，包括從項目前期評估、場地選擇，到組件、逆變器、支架等關鍵設備的選型，再到係統設計、安裝施工以及並網流程。我也希望它能詳細介紹光伏電站的運維管理，包括日常巡檢、故障排查、性能監測以及清潔維護等，這些都是確保光伏係統長期高效運行的關鍵。如果書中能附帶一些實際項目的成功案例和失敗教訓的分析，那就更能幫助我這個初學者快速成長。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大方，雖然封麵上的書名有點長，但“實用光伏手冊”這幾個字一下子就抓住瞭我的眼球。我一直對光伏技術很感興趣，總覺得它代錶著未來的能源方嚮，但又覺得它離我們普通人有點遠，技術門檻很高。所以，當我看到這本書的標題時，就有一種想要深入瞭解的衝動。我希望這本書能像它的名字一樣“實用”，能夠從基礎原理入手，一步步地講解光伏技術是如何運作的，包括太陽能電池的工作機製、不同類型太陽能電池的特點，以及它們在實際中是如何被製造齣來的。同時，我也期待它能詳細介紹光伏係統的設計、安裝和運維等方麵的知識，比如如何根據不同的場景選擇閤適的光伏組件，如何搭建高效的逆變器係統，以及在日常使用中需要注意哪些維護事項。如果能有圖文並茂的解釋，那就更好瞭，這樣即使是像我這樣的初學者，也能更容易地理解抽象的概念。總而言之，我希望能通過這本書，獲得對光伏技術從“零”到“有”的係統性認識，並能初步掌握一些實用的知識，為將來可能的光伏應用打下基礎。