1023S06011-光伏物理与太阳能电池技术 -2023版人才培养方案教学大纲.docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《光伏物理与太阳能电池技术》课程教学大纲

（理论课程）

一、课程基本信息

课程号

1023S06011

开课单位

物理科学与技术学院

课程名称

（中文）光伏物理与太阳能电池技术

（英文）PhotovoltaicPhysicsandSolarCellsTechnologies

课程性质

选修

考核类型

考查

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

专业发展课程（专业拓展课）

先修课程

普通物理、半导体物理、固体物理

适用专业（类）

新能源材料与器件

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《光伏物理与太阳能电池技术》本课程是为新能源材料与器件专业本科生开设的专业发展课程之一，旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握半导体光伏器件的基础知识、光伏器件的工作原理，具备从事光伏行业科研与高新技术工作基本能力，了解光伏应用电力系统概念，为在未来能源领域中从事光伏应用奠定理论与实践基础。

（二）教学目标

主要使学生系统地掌握太阳能光伏技术原理、光电转换过程、性能测试方法分析过程中的基本物理现象与概念，基本的物理模型、机理和规律。

课程目标1：使学生掌握太阳能光电转换机理的相关知识。

课程目标2：使学生掌握半导体相关的概念。

课程目标3：使学生能够理解各种太阳能电池制备技术的特点，对电池分类、电池制备方法等有较深入了解。

课程目标4：使学生能够在太阳能电池测试及系统应用中综合考虑工艺参数对太阳电池性能的影响，为进一步开展光伏相关应用研究奠定基础。

课程目标5：使学生能够在课堂讲授知识之外主动查阅文献，了解光伏技术的发展概况及必威体育精装版研究进展，结合课程所学培养学生的科学精神和创新意识。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

2：工程知识：能够针对光伏和储能类材料合成加工、光伏及储能类器件设计开发等复杂工程问题建立数学模型和求解，并结合相关知识进行推演、分析；能够将相关知识和方法用于光伏和储能类材料合成加工、光伏及储能类器件设计开发等复杂工程问题解决方案的比较与综合。

课程目标1、2、3、4

0.3

3：能够运用基本原理，并结合文献信息，认识到光伏和储能类材料合成加工、光伏及储能器件设计开发过程方案的多样性并优选；能够运用基本原理和文献，分析光伏和储能类材料合成加工、光伏及储能器件设计开发过程中的工艺、工程因素的影响规律，获得有效结论。

课程目标1、2、3、4

0.1

4：设计/开发解决方案：在考虑安全、环保、法律法规等相关标准，以及社会、健康、文化等制约因素的前提下，能够具备根据特定的需求对新能源材料与器件设计、制备配方、生产设备及工艺流程等进行设计及制定开发解决方案的能力，并在设计和开发环节中体现创新意识。

课程目标课程目标1、2、3、4、5

0.3

7．工程与社会：能够基于新能源材料与器件相关工程背景知识，合理分析与客观评价新能源材料与器件开发、生产和应用及其复杂工程问题的解决方案对社会、健康、安全、法律、文化、环境、以及社会可持续发展的影响，并理解应承担的责任。

课程目标5

0.1

9．个人和团队：具有一定的人际交往能力和团队意识，能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

课程目标1、2、3、4、5

0.2

四、教学方式与方法

以课堂讲授为主，辅助多媒体教学、演示实验教学等。在课堂讲授中能充分利用多种媒体教学设施及课堂演示实验的辅助作用，课后有条件的情况下充分利用现有实验设备进行演示实验，通过理论和实践相结合的方式指导学生进行学习、实验，体现出教学内容系统化、教学方法科学化、学习空间立体化、教学手段现代化、以及评价体系客观性和教学过程符合认知规律。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

半导体材料的基础知识，半导体pn结，太阳能光电转原理，晶体硅太阳电池工作原理与制备方法，非晶硅薄膜太阳电池，GaAs基太阳电池，CIGS薄膜太阳电池，CCdTe薄膜太阳电池，光伏电流电压（I-V）特性测试技术、量子效率测试技术和少子寿命分析技术。

（二）教学难点

太阳能光电转换机理，半导体pn结，太阳电池测试方法，光伏系统的设计及其应用。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

绪论

第1章太阳能电池的特性

1.1太阳能电池发展简史；1.2光伏效应；1.3电池片、组件和系统；1.4太阳能电池的特性

通过绪论的讲述，使学生对该课程有一个整体的了解，掌握太阳能电池的定义，了解太阳能电池研究历史；，掌握太阳能电池的特性及应用并能举例。

3

讲授

课程目标1、5

2

第2章从光子到电流

2.1概论；2.2