spContent=光伏产业是新能源利用的支柱行业,涉及材料、固体物理、半导体等多个行业的相关知识,属于各学科交叉产生的新型专业。《光伏理化基础》是新能源科学与工程及光伏发电专业的重要专业基础课,涵盖了光伏的基本知识、光伏产业链的基本工艺以及光伏发电系统的基本介绍等内容。
光伏产业是新能源利用的支柱行业,涉及材料、固体物理、半导体等多个行业的相关知识,属于各学科交叉产生的新型专业。《光伏理化基础》是新能源科学与工程及光伏发电专业的重要专业基础课,涵盖了光伏的基本知识、光伏产业链的基本工艺以及光伏发电系统的基本介绍等内容。
—— 课程团队
课程概述
《光伏理化基础》是新能源科学与工程和光伏发电专业的重要专业基础课,学生通过本课程的学习,可以掌握基于光伏电池的固体物理、半导体物理、无机化学等基本知识,理解光伏发电的基本原理,充分了解光伏产业链各个环节的基本工艺以及光伏发电系统的组成和运行模式。主要面对新能源科学与工程专业大一新生、光伏行业的初学者以及对光伏感兴趣的社会人士。
授课目标
通过本课程的学习,使学生具备光伏相关的基本科学素养,获得晶体学及半导体材料的基础理论知识,了解光伏应用的基础原理以及光伏产业的制备工艺流程,掌握通过分析材料的组成结构了解光伏电池性能的能力。
成绩 要求
根据在线课程的特点,结合实际授课情况,本课程采用百分制计分,总分100分。
1、单元测试(30分),需要学员按时完成每章的单元测试。
2、平时课程作业(30分)
3、讨论发言(10分)
4、期末成绩(30分)
本课程暂无证书。
课程大纲
光资源
课时目标:理解太阳光谱的组成及能量分布,了解太阳能利用技术对人类发展的重大贡献
1.1 光与光谱
1.2 太阳光谱
1.3 太阳能资源与太阳辐射
原子结构
课时目标:理解微观粒子运动的规律,掌握多电子原子核外电子排布及能量分布
2.1 氢原子光谱与波尔理论
2.2 微观粒子运动的规律
2.3 原子核外电子排布
原子键与分子结构
课时目标:理解不同原子的结合力,掌握离子键、共价键、金属键的形成理论以及对材料性能的影响
晶体结构
课时目标:理解晶体与非晶的概念,了解晶体有哪些共同的特性,掌握如何用晶胞理论分析常见的晶体结构
4.1 晶体与非晶体
4.2 晶体特性
4.3 常见晶体的类型
4.4 空间点阵和晶胞
晶体缺陷
课时目标:理解晶体缺陷对材料性能的影响,能够分析晶体硅中缺陷对晶硅性能的影响。
5.1 点缺陷
5.2 线缺陷
5.3 面缺陷
5.4 晶硅中的缺陷及其影响
半导体材料性能
课时目标:掌握半导体的基本概念,理解PN结构的形成原理,
6.1 半导体的特性
6.2 半导体中的杂质和缺陷能级
6.3 半导体的光吸收
6.4 载流子的输运
6.5 PN结及其特性图
光伏电池性能
课时目标:理解光伏伏特效应,了解光伏产业链的基本制备工艺,
7.1光伏发电原理
7.2 光伏电池性能表征
7.3 晶体硅太阳电池
7.4 太阳能光伏发电的运行方式及系统组成
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预备知识
1、高中化学、物理知识。
2、高数函数相关知识。
3、地理基本知识。
参考资料
《太阳能光伏理化基础》第二版 黄建华、向钠、齐铠亮主编 化学工业出版社
《材料科学基础》潘金生编著 清华大学出版社