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[澳] 伟纳姆 等 著，狄大卫 等 译

图书标签:

• 光伏
• 太阳能
• 光伏技术
• 新能源
• 可再生能源
• 半导体
• 材料科学
• 能源转换
• 电力系统
• 应用物理

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313051325

版次：1

商品编码：10084420

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-04-01

用纸：胶版纸

页数：233

正文语种：中文

编辑推荐

《应用光伏学》内容包括太阳辐射的特性，半导体与P——N结基础，太阳能电池的原理，特性及设计，光伏特殊应用等，对高等院校师生以及广伏从业者，《应用光伏学》是一部优秀的教材与参考资料。

内容简介

《应用光伏学》根据英文版原著《Applied Photovoltaics》（第二版）编译而成，对于高等院校师生以及光伏从业者而言，是一部优秀的教材与参考资料。
《应用光伏学》英文版原著《Applied Photovoltaics》（第二版）是由澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）光伏工程研究中心开设的、电气工程系和太阳能与可再生能源工程系同名专业课程“应用光伏学”所使用的标准教材，原著作者Martin Green 教授，Stuart Wenham 教授，Richard Corkish 博士（光伏工程学院院长）和Muriel Watt 博士均是新南威尔士大学光伏工程研究中心的资深专家和光伏太阳能业界专家。研究中心在硅材料太阳能电池研究方面领先，是单结单晶硅太阳能电池效率的世界纪录突破者和保持者。
《应用光伏学》共分12章，主要内容包括太阳辐射的特性，半导体与P-N 结基础，太阳能电池的原理、特性及设计，光伏电池的互联与组件的装配，独立光伏系统组成与设计，光伏特殊应用，偏远地区供电系统，并网光伏系统以及光伏水泵系统等。每一章之后都附有习题和，全书末尾提供附录和索引。《应用光伏学》译本在忠实于原著的基础上，力求深入浅出、逻辑清晰、理论严谨、叙述明确，便于读者理解与掌握。
《应用光伏学》译本的初稿由中国光伏产业的领军企业——无锡尚德太阳能电力有限公司的施正荣博士（总经理）等提供。新南威尔士大学方面还为本书特别成立了编译组。
参见新南威尔士大学网站(www.pv.unsw.edu.au)

内页插图

目录

引言
第1章 太阳光的特性
1.1 波粒二象性
1.2 黑体辐射
1.3 太阳及其辐射
1.4 太阳的辐射
1.5 直接辐射和漫射
1.6 温室效应
1.7 太阳的视运动
1.8 日照数据及估算
1.8.1 地外辐射
1.8.2 在水平面上的陆地全局辐射
1.8.3 全局辐射与漫射成分
1.8.4 落在倾斜表面上的辐射
1.9 太阳能与光伏学
习题
第2章 半导体与P-N结
2.1 半导体
2.1.1 化学键模型
2.1.2 能带模型
2.1.3 掺杂
2.2 半导体的种类
2.2.1 单晶硅(sc-Si)
2.2.2 多晶硅(mc-Si)
2.2.3 非晶硅(a-Si)
2.2.4 薄膜晶体硅
2.3 光的吸收
2.4 复合
2.5 P-N结
习题
第3章 太阳能电池的特性
3.1 光照的影响
3.2 光谱响应
3.3 温度的影响
3.4 寄生电阻的影响
习题
第4章 太阳能电池特性和设计
4.1 效率
4.2 光学损失
4.3 复合损失
4.4 顶电极设计
4.4.1 体电阻率和方块电阻
4.4.2 栅线间隔
4.4.3 其他损失
4.5 实验室电池与工业要求的对比
4.6 激光刻槽一埋栅太阳能电池
习题
第5章 光伏电池的互联和组件的装配
5.1 组件和电路设计
5.2 相同特性的电池

5.3 非相同特性的电池
5.4 非相同特性的电池组件
5.5 热点过热
5.6 组件构造
5.7 抗候性
5.8 温度因素
5.9 电绝缘
5.10 机械保护
5.11 降格与失效
5.12 物化能量和生命周期的问题
习题
第6章 独立光伏系统的结构
6.1 引言
6.2 独立光伏系统设计
6.3 电池组件
6.4 蓄电池
6.4.1 电池种类
6.4.2 应用
6.4.3 要求
6.4.4 效率
6.4.5 额定功率和容量
6.4.6 放电深度
6.5 铅酸蓄电池
6.5.1 类型
6.5.2 极板材料
6.5.3 充电
6.5.4 效率
6.5.5 工业标准和分类
6.6 其他蓄电池设备
6.6.1 镍镉蓄电池
6.6.2 镍氢蓄电池
6.6.3 可充电碱性锰蓄电池
6.6.4 锂离子和锂聚合物蓄电池
6.6.5 氧化还原蓄电池
6.6.6 大型电容器
6.7 功率调节与控制
6.7.1 二极管
6.7.2 稳压器
6.7.3 逆变器
6.8 系统平衡器件
6.8.1 电路布线
6.8.2 过流保护
6.8.3 开关
6.8.4 连接器
6.8.5 接地
6.8.6 雷电防护
6.8.7 计量和报警
6.8.8 蓄电池保护和安全标识
6.8.9 电子元器件的保护
6.8.10 组件支架
习题
第7章 独立光伏系统设计
7.1 引言
7.2 系统利用率
7.3 混合系统
7.4 光伏系统的简易设计方法
7.5 圣第亚国家实验室的方法
7.6 《澳大利亚标准AS4509.2》
7.7 系统设计软件
习题
第8章 光伏的特殊应用
8.1 引言
8.2 空间应用
8.3 海洋航行辅助
8.4 无线电通信
8.4.1 便携式光伏电源
8.4.2 无线电话服务
8.4.3 手机网络
8.4.4 光纤网络
8.5 阴极保护
8.5.1 系统尺寸
8.5.2 控制器
8.5.3 电源供应系统
8.6 水泵
8.7 室内使用的消费光伏产品
8.8 电池充电器
8.9 发展中国家的光伏发电
8.10 冷藏
8.11 光伏动力运输
8.12 太阳能汽车
8.13 照明
8.14 远程监测
8.15 直接驱动的应用
8.16 电力防护栅栏
习题
第9章 偏远地区供电系统
9.1 家用电力系统
9.1.1 交流或直流的选择
9.1.2 电器用品
9.1.3 用户用电指导
9.1.4 光伏-柴油／汽油混合发电系统
9.1.5 柴油发电机
9.1.6 汽油发电机
9.1.7 混合系统设计
9.2 RAPS系统成本
9.3 便携式RAPS系统
9.3.1 边远地区原住居民用便携系统
9.3.2 太阳能集成屋
9.3.3 Stationpowe
9.4 可靠性和维护
9.5 政府援助计划
习题
第10 章并网光伏系统
10.1 引言
10.2 光伏系统在建筑上的应用
10.2.1 太阳能板的安装
10.2.2 逆变器
10.2.3 本地存储
10.2.4 系统规模和经济分析
10.2.5 其他方面
10.3 光伏在公共电网中的应用
10.4 光伏集中发电站的设计
10.5 安全
10.6 光伏发电的价值
10.6.1 能源效益
10.6.2 产能信用度
10.6.3 分布优势
10.6.4 实例1：加利福尼亚，科尔曼配电支线1103
10.6.5 实例2：澳大利亚，卡尔巴里
10.7 国际光伏市场
10.7.1 美国
10.7.2 日本
10.7.3 欧洲
10.7.4 印度
10.7.5 中国
10.7.6 澳大利亚
习题

精彩书摘

1.9 太阳能与光伏学
光伏学的进步与量子力学的发展有着密不可分的联系。尽管光的波粒二象性在电池设计中不应被忽视，然而太阳能电池的运作，就本质而言就是光伏材料对光的粒子或称量子所作出的反应。
在地球大气层之外，太阳光本身可以近似为理想的黑体辐射。经典理论无法解释此类黑体辐射现象，这个事件本身也推动了量子力学的发展，而量子力学又帮助了对太阳能电池工作原理的了解。除了反射阳光，地球本身也在进行类似的黑体辐射，但由于温度较低，地球的辐射光谱集中在长波波段。
大气层的吸收和散射作用减弱了太阳光到达地球表面的辐射强度，同时改变了波长能谱分布。它们也影响着地球辐射的能量，导致地球的地面温度比月球高，而且导致地表温度对人造温室气体比较敏感。陆地光线的强度和波长能谱分布往往是变化量，因此在标定太阳能产品时要使用标准的太阳光谱。现在的大多数陆地设备采用的标准，如附录A中所示，是全局大气光学质量为AMl．5情况下的光谱分布表。

前言/序言

深入探索高分子化学的奥秘：功能性高分子材料的设计、合成与应用 本书全面、深入地探讨了当代高分子化学领域的前沿动态与核心理论，聚焦于功能性高分子材料的设计、精确合成方法、结构-性能关系解析及其在尖端技术领域的广泛应用。 本著作旨在为高分子化学、材料科学、化学工程及相关交叉学科的研究人员、高级本科生和研究生提供一本内容详实、逻辑严谨的参考书。全书内容涵盖了从基础单体结构到复杂聚合物网络形成的全过程，并特别强调了如何通过分子工程学手段调控材料的宏观功能。 --- 第一部分：高分子化学基础与结构调控 (Structure and Synthesis Fundamentals) 本部分奠定了理解功能性高分子材料所需的理论基石，重点剖析了聚合反应的机理、动力学以及聚合物分子链的拓扑结构对材料性能的决定性影响。 第一章：现代聚合反应的精细控制 本章详细梳理了传统自由基聚合、逐步聚合的局限性，并深入介绍了近年来取得突破性进展的“活性/可控自由基聚合”（CRP）技术。重点阐述了原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）以及氮氧自由基介导聚合（NMP）的反应机理、引发剂和催化剂体系的选择。通过大量实例，展示了如何利用这些方法实现对分子量、分子量分布（PDI）、链结构和链末端官能团的精确控制，为后续功能化设计打下基础。 第二章：共聚物合成策略与结构多样性 共聚物是实现复杂功能的核心途径。本章系统地讨论了无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共聚的设计原理。深入分析了共聚单体对热力学相容性、微相分离行为的影响。特别关注了梯度共聚物和星形、刷形聚合物的合成挑战与技术突破，这些结构在构建界面活性剂和纳米载体方面展现出巨大潜力。 第三章：聚合物分子量与拓扑结构表征 准确的结构表征是连接分子设计与宏观性能的桥梁。本章详细介绍了用于确定分子量和分子量分布的凝胶渗透色谱（GPC/SEC）原理及校正方法。同时，深入讲解了核磁共振（NMR，包括二维谱）在确定聚合物主链序列、共聚物组成和支化度方面的应用。此外，对聚合物拓扑结构（如环状、齿形、超支化聚合物）的表征技术进行了系统性梳理。 --- 第二部分：功能性高分子材料的设计与合成 (Designing Functional Polymers) 本部分是全书的核心，聚焦于如何将特定的物理、化学或生物学功能赋予高分子骨架，并探讨实现这些功能的关键合成路径。 第四章：响应性高分子（智能材料） 智能高分子材料能够对外界刺激（如温度、pH值、光、电场或特定化学物质）产生可逆的性质变化。本章系统阐述了热致相变（如PNIPAM体系的LCST行为）、pH响应性（羧基/胺基官能团的质子化/去质子化）以及光响应性高分子的设计。讨论了这些材料在传感器、软机器人和药物控释系统中的应用前景。 第五章：导电与电化学活性高分子 本章深入探讨了共轭高分子和掺杂聚合物在电子学和能源领域的应用。详细分析了聚苯胺（PANI）、聚吡咯（PPy）和PEDOT:PSS的合成、电化学氧化还原行为及电荷传输机制。探讨了如何通过骨架修饰和掺杂剂选择来调控电导率、稳定性以及电化学循环性能，重点关注其在有机电子器件和超级电容器中的潜力。 第六章：高分子电解质与离子传输材料 离子传导是能源设备（如电池、燃料电池）的关键。本章聚焦于聚合物固态电解质的研究进展。详细分析了聚氧化乙烯（PEO）基复合电解质的结构限制，并深入探讨了新型含氟聚合物骨架（如PFSA类）和基于无规共聚物中离子通道构建的策略。讨论了如何通过“阴离子束缚”和“阳离子传输”的分子工程手段，实现高离子电导率和优良的界面兼容性。 第七章：生物相容性与生物活性高分子 本部分关注高分子材料在生命科学中的应用，强调材料的生物安全性、可降解性和生物识别能力。深入解析了聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）等可降解聚酯的聚合方法与降解动力学。着重讨论了生物偶联技术，如点击化学（Click Chemistry）在聚合物侧链功能化、蛋白质/核酸负载以及构建生物活性表面涂层中的高效应用。 --- 第三部分：先进应用与跨界融合 (Advanced Applications and Interdisciplinary Frontiers) 本部分将理论与应用相结合，探讨功能性高分子在解决现代工程和环境挑战中的前沿应用。 第八章：高分子在分离与膜技术中的应用 高分子膜是水处理、气体分离和渗透蒸发等领域的核心技术。本章分析了聚合物膜的微观孔隙结构、自由体积和渗透选择性之间的关系。详细阐述了反渗透膜、纳滤膜的聚酰胺层状结构形成机制。此外，深入探讨了通过聚合物纳米复合膜技术，引入无机填料（如MOFs、石墨烯氧化物）以实现对分离性能的协同增强。 第九章：高分子基功能复合材料的界面科学 复合材料的性能往往取决于聚合物基体与增强相（纤维、颗粒）之间的界面相互作用。本章阐述了界面粘接的化学机制，包括表面改性、偶联剂的使用。重点讨论了自修复高分子复合材料的设计理念，包括微胶囊技术和动态共价键网络（如Diels-Alder反应）在实现材料损伤自我修复功能中的作用。 第十章：先进光刻胶与图案化技术 在微电子制造中，高分子光刻胶的性能直接决定了器件的精度和集成度。本章系统地介绍了化学放大抗蚀剂（CARs）的工作原理，包括光酸的产生、扩散和催化解聚过程。详细分析了深紫外（DUV）和极紫外（EUV）光刻胶配方中树脂、光产酸剂（PAGs）的选择与优化，旨在提高分辨率和敏感度，以满足亚纳米级特征的制造需求。 --- 总结与展望 本书不仅提供了高分子化学的扎实理论基础，更着眼于分子结构如何转化为宏观功能，为读者提供了一套完整的“分子设计—合成—性能验证”的研究框架。全书内容紧密围绕如何精确控制聚合物的化学结构、物理形态和环境响应性，以满足下一代先进材料的需求。对所有致力于探索新一代功能材料的科研人员来说，本书将是一份不可或缺的专业指南。

评分☆☆☆☆☆

作为一个跨界研究者，我更关注的是光伏技术如何融入未来的智能电网和能源互联网架构中。我以为这本书会像市面上很多同类书籍一样，将重点放在组件发电本身，但让我惊喜的是，它用相当大的篇幅探讨了“分布式光伏”的系统集成和管理挑战。作者清晰地描绘了一个场景：当成千上万的屋顶光伏系统接入电网时，如何避免电压的剧烈波动和电能质量的恶化？书中对“虚拟同步发电机”（VSG）技术在光伏逆变器中的应用进行了细致的阐述，解释了如何通过先进的控制算法，让光伏系统具备传统发电机那样的惯量支撑和阻尼特性，从而保证电网的稳定运行。这种前瞻性的视角，将光伏从一个单纯的“发电单元”提升到了“电网稳定器”的角色，是非常有启发性的。此外，书中关于储能系统与光伏的耦合优化策略的讨论，也极其深刻，它不再是简单地将电池视为一个“储能容器”，而是探讨了基于实时电价和负荷预测的最优充放电调度策略，充分考虑了电池的循环寿命成本。这本书的视野之开阔，已经超出了传统意义上的“光伏技术”，更像是一部面向未来能源系统的“集成工程学”指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版，说实话，初看之下，给我一种非常传统的、甚至略显严肃的感觉，仿佛回到了大学图书馆里那些陈旧的专业教材堆中。然而，一旦沉下心来开始阅读，我立刻被其中那种严谨到近乎偏执的细节所吸引。我是一名专注于光伏材料研发的化学工程师，我们团队的日常就是围绕着薄膜的沉积速率、晶界缺陷的控制以及载流子的复合效率打转。这本书在讨论硅片切割技术时，对金刚线切割的浆料配方和张力控制的物理化学分析，简直是教科书级别的精确。它详尽地描述了如何通过优化切割液中的表面活性剂和磨料粒度分布，来最小化“微裂纹”的产生，这正是我们实验室在提升硅片良率时经常遇到的瓶颈。更令人称道的是，作者在讲解如何通过ALD（原子层沉积）技术在PERC电池背面沉积氧化铝钝化层时，不仅给出了ALD窗口的温度区间，还结合了DFT（密度泛函理论）计算结果，解释了铝原子与硅表面羟基的反应动力学，这对于我们理解界面化学至关重要。这本书没有试图简化这些复杂的科学原理，而是选择用最精确的语言去阐述它们，这对于追求极致性能的研发人员来说，无疑是一份极其宝贵的参考资料，它提供了一个坚实的理论基石，让我们在实验中探索时，知道自己脚下站立的是怎样一个坚固的科学大地。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，当我开始阅读这本书时，我的主要目的是想快速了解光伏产业的最新政策走向和市场热点，以便指导我的投资组合配置。我期待的是一些关于供应链瓶颈、国家补贴政策变化和主要企业市场占有率的宏观分析。然而，这本书却以一种近乎“慢工出细活”的姿态，引导我回到了最基础的物理现象层面。它花了很大篇幅去解释“黑体辐射”与光伏吸收光谱匹配的理论极限——肖克利-奎伊瑟极限，并详细推导了不同光照强度和温度下，电池开路电压和短路电流的变化关系。这种对基础理论的深度挖掘，虽然在短期内对我进行股票交易的帮助似乎不大，但它却极大地增强了我对整个产业技术路线的“内功”判断力。我开始能够更清晰地分辨出哪些是真正的技术突破，哪些可能只是概念炒作。比如，在讨论叠层电池时，作者清晰地指出了不同材料带隙的匹配难度，这让我明白了为什么高效率的商业化进程总是步履维艰。这本书的价值在于，它为你构建了一个坚实的知识金字塔，让你明白每一次效率的微小提升，背后都凝聚了多少基础科学的努力，从而让你在面对市场信息洪流时，能够保持一份冷静和深刻的洞察力，真正理解光伏产业长期价值的源泉所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书，说实话，拿到手里的时候，我其实心里是有点打鼓的。毕竟“光伏”这个词听起来就挺高深莫测的，我一个搞市场营销的，平时接触的无非就是那些光鲜亮丽的广告词和用户画像，对技术层面的东西基本是两眼一抹黑。但翻开目录才发现，作者的叙述方式相当平易近人，完全没有那种高高在上的学术腔调。它更像是一个经验丰富的老前辈，拉着你坐在咖啡馆里，一边喝着手冲咖啡，一边娓娓道来光伏技术从最初的理论构想到如今大规模商业化应用的全过程。记得第一章讲到硅晶体的精炼过程，那些复杂的化学式和物理模型，本来以为要啃好久才能搞懂，结果作者用了一个非常形象的比喻——把半导体材料的“纯净度”比作酿造顶级清酒的水质要求，一下子就让我这个外行明白了为啥对纯度要求如此苛刻。接着，对于不同类型电池效率的提升，作者没有简单罗列数据，而是深入剖析了背后的物理机制，比如P-N结的构建逻辑，以及如何通过表面钝化来减少电子的“逃逸”。这种注重底层逻辑而非堆砌术语的写作手法，极大地降低了我的阅读门槛。我甚至觉得，这本书不仅适合专业人士，对于任何对未来能源转型感兴趣的普通读者来说，都是一本极好的入门向导，它让我意识到，所谓高科技，其实都是一步一个脚印的科学积累。我特别欣赏作者在介绍最新的钙钛矿电池进展时所展现出的审慎乐观态度，既看到了潜力，也清醒地指出了其面临的长期稳定性和毒性挑战。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本厚重的书稿，我原本是抱着一种近乎朝圣的心态去对待的，毕竟在我的专业领域——也就是大型光伏电站的EPC管理中，我们更关注的是并网效率、度电成本和电站的生命周期维护。这本书给我的最大震撼，恰恰在于它将“电站运维”这个看似偏重工程实践的环节，提升到了一个更宏观、更具系统性的高度来审视。比如，在探讨电站的发电量预测模型时，它不仅仅停留在气象数据的输入和调整上，而是深入剖析了组件的衰减机理，包括PID（电势诱导衰减）和LID（光致衰减）在不同气候带的实际表现差异，以及如何将这些数据反哺到初期的组件选型和电站设计阶段，实现“设计即优化”。我记得书中有一个关于逆变器拓扑结构的章节，作者花了大量篇幅去对比集中式逆变器和组串式逆变器的优劣，特别是在面对局部阴影遮挡时的容错能力，这完全颠覆了我过去“越大越好”的直观印象。读完后，我立刻回去审阅了我们下一个沙漠项目的逆变器采购清单，并提出了基于该书理论的优化建议，这直接关系到未来二十年电站的实际收益。这本书的价值不在于教你拧螺丝，而在于提供了一套完整的“系统思维框架”，让你从一个点去看待整个能源链条中的每一个环节是如何相互影响、相互制约的，其深度和广度远远超出了我预期的技术手册范畴。

评分☆☆☆☆☆

马丁格林的光伏教程之一，对系统应用方面的知识讲解到位。对于学习光伏的学生来说，如果不是深入研究的划，这本书足够了。

评分☆☆☆☆☆

书不错，挺满意的，纸质什么的一看就是正版

评分☆☆☆☆☆

不错的书，是正版的

评分☆☆☆☆☆

是正版图书~物有所值~

评分☆☆☆☆☆

马丁的书要买，光伏的权威

评分☆☆☆☆☆

入门必备的书，都懂的....

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质量真的很不错价钱给力

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帮别人买的，京东送货速度很快。

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