光伏技术基础

模块一 光伏技术初识 1 模块引入 1 学习单元一 太阳能及可再生能源 1 一、 可再生能源简介 1 二、 太阳能简介 3 三、 光伏技术简介 4 课后思考题 7 学习单元二 光伏电池、组件与系统 8 一、 光伏电池简介 8 二、 光伏组件与光伏系统简介 11 课后思考题 12 学习单元三 光伏技术物理基础 13 一、 光伏技术的专业体系 13 二、 光伏技术的知识体系 14 课后思考题 15 专业体验 16 模块知识点复习 17 模块测试题 17 模块二 光伏技术的光学基础 19 模块引入 19 学习单元一 几何光学基础 19 一、几何光学的基本定律 19 二、球面镜与透镜 22 课后思考题 24 学习单元二 波动光学基础 24 一、光的干涉 25 二、光的衍射 28 三、光的电磁理论、电磁波谱 30 四、光的偏振 31 课后思考题 34 学习单元三 光辐射基础 35 一、光的吸收 35 二、光的色散 37 三、光的散射 38 课后思考题 39 学习单元四 光的量子论 39 一、光电效应 39 二、光的量子性 41 三、光的量子辐射理论 43 课后思考题 43 学习单元五 太阳辐射 44 一、太阳 44 二、地面太阳辐射 45 三、太阳能分布 46 课后思考题 46 专业体验 47 模块知识点复习 48 模块测试题 48 模块三 光伏技术的微观基础 50 模块引入 50 学习单元一 量子力学基础 50 一、波函数 50 二、薛定谔方程 52 课后思考题 52 学习单元二 原子物理基础 53 一、氢原子光谱的规律性 53 二、电子自旋 54 三、原子的壳层结构 55 课后思考题 58 专业体验 58 模块知识点复习 59 模块测试题 59 模块四 光伏技术的晶体学基础 61 模块引入 61 学习单元一 晶体结构 61 一、晶体的概念和宏观性质 61 二、晶体的微观性质 63 三、晶体的基本类型 65 四、典型晶体结构 69 五、晶向与晶面 70 六、倒空间 72 课后思考题 74 学习单元二 晶体类型及组成 74 一、内能函数与晶体的性质 75 二、晶体组成的类型 77 课后思考题 79 学习单元三 晶格振动及声子 79 一、晶格振动与格波 79 二、声子 85 课后思考题 86 学习单元四 晶体缺陷 86 一、点缺陷 87 二、线缺陷 88 三、面缺陷 88 课后思考题 90 专业体验 90 模块知识点复习 91 模块测试题 91 模块五 能带理论 93 模块引入 93 学习单元一 固体中电子的共有化运动和能带 93 一、电子的共有化运动 94 二、能带 94 课后思考题 96 学习单元二 自由电子近似 97 一、经典自由电子气模型 97 二、索末菲自由电子气模型 98 三、费米分布函数与费米能级 99 四、近自由电子近似模型 102 课后思考题 104 学习单元三 紧束缚近似 104 一、紧束缚近似模型 104 二、实际的能带结构 107 课后思考题 108 学习单元四 能带中的导电机理 109 一、空带、满带与半满带 109 二、载流子——自由电子及空穴 109 三、导体、半导体、绝缘体 109 课后思考题 111 专业体验 111 模块知识点复习 112 模块测试题 112 模块六 光伏发电原理 114 模块引入 114 学习单元一 半导体能带结构 114 一、半导体的结构 114 二、本征半导体、N型半导体及P型半导体 116 三、半导体的载流子情况 119 课后思考题 122 学习单元二 PN结 122 一、PN结的形成 122 二、PN结的电流电压特性 124 课后思考题 126 学习单元三 光伏发电原理 126 一、光伏发电机理 126 二、光伏电池的光吸收和光谱响应 127 三、光伏发电主要物理参数 129 课后思考题 130 专业体验 131 模块知识点复习 132 模块测试题 132 附录 134 重点专业词汇中英文对照 134 参考文献 144