《光伏工程与技术》课程教学大纲.doc

《光伏工程与技术》课程教学大纲

课程编号课程性质：专业方向课

适合专业：新能源科学与工程

先修课程：材料物理与化学、电子技术基础

开设学期：第四学期

考核方式：考试

总学时数：64-72

学分：4

（一）课程教学目标

通过对该门课程的学习，使学生了解中国光伏产业的发展现状，理解太阳能光伏发电的基本原理及系统的构成，掌握光伏系统的设计、应用以及相关效益分析的一般性方法，初步培养学生应用所学知识去分析问题和解决问题的能力。

（二）课程的目的与任务

《光伏工程与技术》是新能源科学与工程专业的专业方向课。本课程的目的与任务是使学生获得有关光伏产业工程与技术的基本理论和基本知识；理解光伏发电的基本原理，掌握光伏系统构成、系统设计及有关效益分析的基本方法；使学生获得较宽广的能源科学技术知识，为其今后从事光伏新能源产业相关工作以及继续进行相关科学研究打下良好基础。

本课程的主要任务有三点：

了解世界及中国的常规能源消耗利用以及新能源光伏产业发展状况。

理解太阳辐射相关计算、晶体硅太阳电池、薄膜电池以及聚光电池的基本结构及原理。

掌握光伏系统的组成、设计、应用以及相关效益分析的基本方法。

（三）理论教学的基本要求

课程教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三个层次：

“了解”是指学生应能辩认的科学事实、概念、原则、术语，知道事物的分类、过程及变化倾向，包括必要的记忆；

“理解”是指学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳，并能把某一事实或概念分解为若干部分，指出它们之间的内在联系或与其他事物的相互关系；

“掌握”是指学生能根据不同情况对某些概念、定律、原理、方法等在正确理解的基础上结合事例加以运用，包括分析和综合。

具体见大纲内容的要求。

（四）实践教学要求

实验项

目编号

实验项目名称

实验内容提要

学时分配

实验

类型

每组人数

必开/选开

0451040201

实验理论课

太阳电池原理及其光伏特性、光伏系统构建基本理论

3

验证性

2

必开

0451040202

仪器的结构、原理及使用

太阳能电池量子效率测试仪等实验仪器的结构、原理及使用

3

验证性

2

必开

0451040203

硅太阳电池能量转换实验

让学生直观感受太阳电池的光电转换、深刻理解光电转换过程

6

综合性

2

必开

0451040204

硅太阳电池伏安特性（I-V）曲线的测试

让学生学会使用太阳能电池量子效率测试仪对硅太阳电池的伏安特性进行测试

6

综合性

2

必开

0451040205

环境因素对硅太阳电池输出的影响

探究太阳辐照度、温度、电池板倾角等因素对硅太阳电池输出特性的影响

6

综合性

2

必开

0451040206

简单离网、并网光伏系统的构建

引导学生构建简单的离网、并网光伏发电系统

6

设计性

2

必开

0451040207

“太阳能路灯系统设计”之太阳能电池板、储能原件、路灯的选择

引导学生完成“太阳能路灯系统”中太阳能电池板、储能原件、路灯的匹配和选择

6

设计性

2

必开

0451040208

“太阳能路灯系统设计”之充/放电控制器的选择

引导学生完成“太阳能路灯系统”中充/放电控制器控制器的选择及相关控制过程探讨

6

设计性

2

必开

0451040209

“太阳能路灯系统设计”之路灯开关控制器的选择

引导学生完成“太阳能路灯系统”中路灯开关控制器的选择及相关控制过程探讨

6

设计性

2

必开

0451040210

“太阳能路灯系统设计”的完成

完成“太阳能路灯系统设计”、对设计成果进行讨论和反思

3

综合性

2

必开

复习总结和考试

3

综合性

2

必开

（五）教学学时分配数

章次

各章名称

总学时

学时分配

讲课

实验

上机

课外

小计

第一章

绪论

4

4

4

第二章

太阳辐射

6

6

6

第三章

晶体硅太阳电池的基本原理

10

10

10

第四章

薄膜太阳电池

12

12

12

第五章

聚光太阳电池

4

4

4

第六章

光伏系统部件

8

8

8

第七章

光伏系统的设计

6

6

6

第八章

光伏系统的应用

4

4

4

第九章

光伏发电的效益分析

6

6

6

复习与习题辅导

0-8

0-8

0-8

总计

64-72

64-72

64-72

（六）大纲内容

第一章绪论

教学目的：让学生理解太阳能发电的优缺点和太阳能发电的分类。了解化石燃料储量面临的逐渐枯竭的危机局面、常规电网存在局限性。了解太阳能电池的发展和太阳能光伏的应用市场，特别是我国光伏产业的发展以及我国太阳能光伏发电的规划及光伏产业全球发展路线。

教学重点和难点：教学重点是太阳能发电的优缺点和太阳能发电的分类。教学难点是如何让学生掌握太阳能发电的特点，了解我国光伏产业的发展及规划。

教学内容：

开发利用太阳能电池的战略意义

1、化石燃料储量正面