太阳能利用科学

本书阐述了国内外太阳能领域科学技术的发展趋势和特点，重点介绍了太阳能利用的原理、系统、工程和发展概况，内容包括世界能源形势、太阳能资源分布、太阳辐射能、太阳能电池、太阳能光热转换和热储存技术、太阳能光伏发电与电池储能、太阳能集热利用技术、太阳能热风发电系统、太阳能制冷与空调等，分析了太阳能利用的关键技术、系统特点和经济性。本书为普通高等学校能源动力类专业（含新能源科学与工程专业、储能科学与工程专业）及相关专业的本科生和研究生教材，也可作为太阳能相关领域科学研究和工程应用的参考用书。

张华，博士，上海理工大学能源与动力工程学院教授、院长，博士生导师，制冷与低温工程研究所所长。入选百千万人才工程重量人选，荣获重量有突出贡献中青年专家、全国优秀科技工作者等称号。兼任国务院学位委员会第七届学科评议组成员、国际制冷学会B2委员会委员等学术职务。主要从事制；令低温领域教学科研工作，主讲本科生和研究生的制冷原理与装置、制冷压缩机、制冷新技术等课程。获国家科技进步二等奖、上海市技术发明一等奖等科技奖八项。主编、参编教材五部，获上海市优秀教材一等奖、上海市教学成果一等奖等教学奖三项。

前 言
第1章 绪论 1
1.1 世界能源生产和消费概况 1
1.2 太阳能资源利用的特点 4
1.3 太阳能资源利用的发展历程 6
1.4 世界太阳能资源分布 7
1.5 中国太阳能资源分布 8
1.6 中国和国际太阳能学会组织 10
习题 11
第2章 太阳辐射能 12
2.1 太阳的结构 13
2.2 太阳辐射 14
2.3 日地距离与太阳角的计算 16
2.4 地球的自转与公转 19
2.5 地表辐射 21
2.6 地面太阳辐射量中的太阳直射辐射 24
2.7 地面太阳辐射量中的散射辐射 26
习题 27
第3章 化合物太阳能电池 28
3.1 太阳能电池的分类 28
3.2 砷化镓太阳能电池 29
3.3 碲化镉太阳能电池 32
3.4 铜铟镓硒薄膜太阳能电池 33
3.5 染料敏化太阳能电池 36
3.6 钙钛矿太阳能电池 39
3.7 量子点太阳能电池 42
3.8 高效聚光太阳能电池 43
3.9 化合物太阳能电池产业的问题 44
习题 45
第4章 太阳能光热转换和热储存技术 46
4.1 太阳热辐射传热过程 46
4.2 太阳能集热器表面涂层材料的发展 52
4.3 太阳能热能储能 58
4.4 显热储存 60
4.5 相变储热（潜热储存） 65
4.6 化学储热 71
4.7 太阳能热储存的经济性 75
习题 76
第5章 太阳能光伏发电与电池储能 77
5.1 晶硅电池组件及特性 78
5.2 硅薄膜太阳能电池组件及特性 81
5.3 太阳能光伏系统 83
5.4 太阳能系统方阵及工程案例 88
5.5 太阳能聚光光伏发电系统 91
5.6 电池储能的光伏发电系统 99
5.7 电池储能 101
5.8 光伏发电系统储能电池能量管理 106
习题 108
第6章 太阳能集热利用技术 109
6.1 太阳能平板集热器 109
6.2 太阳能房（温室大棚） 111
6.3 太阳能真空管集热器 112
6.4 其他几种金属吸热体真空管集热器 116
6.5 聚光型太阳能集热器的类型 118
6.6 聚光比与集热器效率 119
6.7 抛物面聚光集热器 120
6.8 复合抛物面聚光集热器（CPC） 125
6.9 太阳能热水器系统 128
习题 130
第7章 太阳能热风发电系统 131
7.1 太阳能热风发电技术 131
7.2 太阳能热风发电系统的组成 132
7.3 太阳能热风发电系统的热力循环 133
7.4 系统效率计算 134
7.5 太阳能热风发电系统的性能模拟分析 138
7.6 太阳能热风发电系统的特点 141
7.7 太阳能有机朗肯循环发电系统 142
7.8 槽式太阳能热动力发电 143
7.9 塔式太阳能热动力发电 144
7.10 碟式太阳能热动力发电 145
习题 146
第8章 太阳能制冷与空调 147
8.1 太阳能制冷空调系统的特点 147
8.2 太阳能吸收式制冷系统 148
8.3 太阳能吸附式制冷系统 149
8.4 太阳能喷射式制冷系统 149
8.5 太阳能热泵供热系统 151
8.6 太阳能光热制冷效率 152
8.7 太阳能疫苗冰箱技术选择 152
习题 157
参考文献 158