《太阳能光伏学》课程教学大纲（本科）.docx

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1、太阳能光伏学课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：10111092课程名称（中/英文）：太阳能光伏学/Solar Potovoltaic课程类别：选修学分：2总学时:32理论学时：32实验/实践学时：0适用专业：材料物理适用对象：本科先修课程：大学物理教学环境：多媒体教室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1 ,课程任务与目的太阳能光伏学是材料物理专业的一门专业选修课程。介绍了太阳能光伏发电的基本概念和原 理、硅太阳能电池的性能参数和太阳能电池组件的结构、生产工艺流程等。此外，还讲述了太阳能光 伏发电系统的组成和其他相关设备，全面地阐述了太阳能光伏发电系统的设计和应用。在本课程绪论 环节，

2、将加入太阳能利用的发展历史，并与同期世 界发达国家的太阳能技术发展进行横向对比，起到 激发学生强烈的为国争光，投入经济建设一线建功立业的热情的爱国主义情怀。在本课程并网太阳能 发电系统设计环节，介绍国家的中远期发展目标，激发学生勇于创新、服务祖国的理想信念。2 ,对接培养的岗位能力通过本课程的学习，使学生掌握太阳能电池材料的基本制备技术、表征手段及光伏系统的设计， 了解光伏系统在国民经济各领域中的应用；能够进行基本的太阳能电池性能测试及太阳能电池组件封 装，并具备太阳能光伏系统优化设计的技能。三、课程教学目标总目标：通过本课程的学习，使学生掌握太阳能光伏发电的基本原理；了解太阳能电池组件的结

3、构和生产工艺，从而为太阳能电池组件的封装及电池性能测试打下理论基础；通过全面掌握太阳能电 池系统的组成结构，能综合运用所学的知识分析和解决简单的太阳能光伏系统优化设计问题。知识目标：掌握太阳能电池的发电原理；熟悉太阳能电池组件的生产工艺过程；掌握太阳能电池 的表征测试手段；掌握太阳能电池系统的组成结构，并能够进行光伏系统的优化设计。能力目标：1 .使学生能够进行掌握的太阳能电池性能测试相关参数及测试方法，具备进行太阳能电池性能测 试的实际操作能力（对应毕业要求1, 2, 3）2 .掌握太阳能电池组件的结构及封装的具体工艺生产过程，具备进行太阳能电池封装的实践能力 （对应毕业要求1, 2, 3）

4、3 .在掌握基本工艺流程的基础上，能够进行新型太阳能电池组件结构设计优化的能力（对应毕业 要求2, 3, 4）4 .掌握太阳能光伏发电系统的基本设计规律，具备太阳能光伏系统优化设计的技能，并能根据不 同的地点进行相应的发电系统的设计优化的能力。（对应毕业要求2, 3, 4,11）四、教学课时安排（-）学时分配主题或 知识点教学内容总学时学时完成课程 教学目标讲课实验实践主题1太阳能及其利用概述22001. 1, 7. 1主题2太阳能电池的工作原 理及其特性88001.2, 2.3主题3太阳能电池组件的制 备及其结构44001.4, 2. 3, 3. 2主题4太阳能发电系统的结 构及设计1010

5、002.3, 3.3, 4.3, 9.2主题5并网太阳能发电系统 的结构及设计88002.3, 3.3, 4.3, 11合计3232五、教学内容及教学设计主题1太阳能及其利用概述1 .教学内容能源概述及能源的供需现状；太阳辐射的光谱特点及太阳能资源的分布状况；太阳能的利用及太 阳能光伏发电的优缺点；近代人类利用太阳能的历程及当前世 界及太阳能光伏产业的发展状况。2 .教学教学是太阳能的利用及太阳能光伏发电的优缺点。3 .教学难点教学难点是太阳辐射的性质以及太阳辐射光谱的分布。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主

6、题2太阳能电池的工作原理及其特性.教学内容半导体的特性及其能带结构、P-N结的形成、光伏效应和太阳能电池的工作原理；太阳能电池的电 特性及外特性、太阳能电池伏安特性测试原理及光谱响应测试原理；太阳能电池的标准测试条件和伏 安特性测试步骤及光谱响应测试步骤。1 .教学教学是PN结的光伏效应及太阳能电池的工作原理。2 .教学难点教学难点是半导体的特性及其能带结构和P-N结的形成过程。3 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题3太阳能电池组件的制备及其结构L教学内容晶体硅太阳电池组件的结构及封装工艺流程；各类薄膜太阳能电

7、池材料，如非晶硅薄膜、多晶硅 薄膜、碎化像薄膜、CdTe和CdS薄膜等的基本性质、制备过程及电池结构。4 .教学教学是晶体硅太阳能电池组件的封装过程。5 .教学难点教学难点是各类薄膜太阳能电池材料的基本性质、制备过程及电池结构。6 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题4太阳能发电系统的结构及设计1 .教学内容太阳能光伏发电系统的基本组成及其工作原理；太阳能电池方阵、蓄电池、及逆变器在太阳能光 伏发电系统中的作用及其工作原理；太阳能光伏发电系统的设计及优化。2 .教学教学是太阳能电池方阵、蓄电池、及逆变器在太阳能光

8、伏发电系统中的作用，及太阳能光伏发电 系统的设计。3 .教学难点教学难点是、逆变器和蓄电池的工作原理及其特性。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。主题5并网太阳能发电系统的结构及设计1 .教学内容并网太阳能光伏发电系统的基本组成及其工作原理；太阳能电池方阵、并网逆变器、汇流箱、直 流配电柜、交流配电柜、升压变压器在太阳能光伏发电系统中的作用及其工作原理；并网太阳能光伏 发电系统的设计及优化。2 .教学教学是并网逆变器、汇流箱，直流/交流配电柜、升压变压器在太阳能光伏发电系统中的作用。3 .教学难点教学难点是并网太

9、阳能光伏发电系统的设计。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）采用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。六、学生成绩评定学生成绩评定表考核平时成绩期中考试期末 考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小文章其他VVVV成绩比 例10%10%10%10%60%七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：(1)郭连贵 主编.太阳能光伏学.化学工业,2012.参考书：(1)黄汉云 主编.太阳能光伏发电应用原理(第2版).化学工业,2013(2)赵书安 主编.太阳能光伏发电及应用技术.东南大学,2011(3) 主编.应用光伏学.上海交通大学，2008(4)何道清 主编.太阳能光伏发电系统原理与应用技术.化学工业，2012.重要文献：(1)太阳能期刊(2)光伏杂志(3)太阳能学报课程网络资源：(1)太阳能光伏网：solar, ofweek. com/(2)光伏行业协会：www. cinapv. org. cn/