本书以完成四个工作项目的形式编写，首先通过具体的太阳能光伏发电系统的项目设计、介绍该系统的设计方法及相关知识点。通过太阳能电池组件的设计、太阳能控制器的设计、太阳能逆变器的设计，使读者对太阳能发电所涉及的具体部件的工作原理、技术参数及相关技能有深入的了解和掌握。本书配教学PPT课件，可登录www.51eds.com下载。本书适合作为高职院校新能源发电技术、太阳能应用技术、光伏发电技术及应用等专业的教材，也可供相关领域技术人员参考。

随着人类社会的不断发展，人们的经济及文化活动需要消耗大量的能源。目前，人类利用的
电能主要有三种：火电、水电、核电。但是由于煤炭和石油资源的有限性和分布的不均匀
性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足经济、社会发展的需要，并且由于储
存量有限，煤炭和石油等能源正面临着枯竭的危险。另外，由于燃烧煤、石油等矿物燃料，
每年有数十万吨硫等有害物质排向天空，使大气环境遭到严重污染，同时由于大量排放
二氧化碳等气体而使地球产生明显的温室效应，引起全球气候变化；水力发电受到水力资源
的
限制和季节的影响，并且有时会破坏当地的生态平衡；核电在正常情况下固然是干净的，但
万一发生类似福岛核电站、切尔诺贝利核电站的核泄漏事故，后果同样十分严重，并且核
废料的处理至今仍然是一个全球性难以解决的问题。

因此，发展新能源，寻求可替代能源，减少人类对化石能源的依赖，可以减少二氧化碳的排
放，保证社会经济健康可持续发展，已成为世界共识。太阳能作为一种可再生能源，具有清
洁、使用无污染、分布广泛、取之不尽、用之不竭的特点。低成本使用太阳能发电是解决能
源危机和环境问题的有效手段之一，世界各国政府予以高度重视。

中国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年17 000亿吨标准煤，太阳能资源开发利用的潜力
非常广阔。2006年1月1日施行的《中华人民共和国可再生能源法》，2008年4月1日施行的《
中华人民共和国节约能源法》，财政部、住建部于2009年3月26日出台的《推进太阳能光电
建筑应用的实施意见和补助办法》，以及财政部、科技部、国家能源局联合启动的“金太阳
示范工程”，有效促进了我国太阳能产业的发展。

南通纺织职业技术学院按照《教育部、财政部关于支持高等职业学校提升专业服务产业发展
能力的通知》（教职成\[2011\]11号）精神，会同欧贝黎新能源科技股份有限公司、国电江
苏龙源风力发电有限公司、韩华新能源科技股份有限公司等多家新能源行业知名企业多次深
入研讨，在充分论证的基础上，制定了新能源应用技术专业建设方案。为配合专业教学建设
，编
写了这套新能源应用技术专业系列教材，本书是该系列教材其中之一。

本书以完成四个工作项目的形式展开，首先通过具体的太阳能光伏发电系统的项目设计，介
绍太
阳能光伏发电系统的设计方法及相关知识点，接着通过太阳能电池组件的设计、太阳能控制
器的设计、太阳能逆变
器的
设计，使读者对太阳能发电所涉及的具体部件的原理、技术参数及相
关技能有深入的了解和掌握。

本书由南通纺织职业技术学院贲礼进担任主编，张新亮、陈继勇担任副主编。具体
编写分工：项目一、项目四由贲礼进编写，项目二由陈继永编写，项目三由张新亮编写。

本
书在编写过程中得到了南通纺织职业技术学院新能源教研室教师、江苏省风光互补发电工程
技术研究开发中心相关技术人员的大力支持和帮助，在此深表感谢。

尽管我们力图使本书内容翔实并有新意，但由于编者水平有限，书中难免存在疏漏与不足之
处，敬请广大读者批评指正。



编者

2013年5月

项目一太阳能光伏发电系统设计与施工1

学习目标1

项目描述1

相关知识1

一、 太阳能光伏发电系统的原理及组成1

二、 太阳能光伏发电系统的设计25

三、 太阳能光伏发电系统的施工31

四、 太阳能光伏发电系统的检查与试验37

五、 太阳能电池阵列利用效率的提高40

六、 太阳能光伏建筑一体化41

项目实施47

水平测试题49

项目二太阳能电池组件设计与制作

54

学习目标54

项目描述54

相关知识54

一、 太阳能电池组件基础知识54

二、 太阳能电池组件封装材料57

三、 太阳能电池组件生产设备76

四、 太阳能电池组件来料检验81

五、 太阳能电池组件常规试验操作91

项目实施93

水平测试题119

项目三太阳能光伏发电系统控制器设计121

学习目标121

项目描述121

相关知识121

一、 光伏控制器简介121

二、 储能装置123

三、 光伏控制器的基本原理138

四、 光伏控制器的分类及电路原理141

五、 光伏控制器的选用158

项目实施161

水平测试题169

项目四太阳能光伏发电系统逆变器设计170

学习目标170

项目描述170

相关知识170

一、 逆变器简介170

二、 逆变器的工作原理176

项目实施182

水平测试题191

参考文献192

主要著译者顺序姓名学历职称学科专长通讯地址1贲礼进研究生副教授高工新能源应用技术工作单位南通纺织职业技术学院邮政编码226007电话0513-852380772 工作单位 邮政编码 电话 3 工作单位 邮政编码 电话 审校者（主审者） 学历 工作单位 邮政编码 电话 职称 工作单位 邮政编码 电话 贲礼进，男，1967年出生，1991年毕业于西安电子科技大学，高级工程师，副教授，江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头人，南通市“226人才工程”创新创业领军人才。南通市职称评审委员会委员，中国电子学会电子设计工程师考评员，南通市政府采购中心专家库成员。现任职于南通纺织职业技术学院机电系，担任江苏省风光互补发电工程技术研究开发中心主任，新能源应用技术专业负责人。主要从事电子信息及自动化、风力发电及太阳能光伏发电技术应用的教学与研究工作。主持完成了省市级科研项目6项，发表教学研究论文4篇，科研论文12篇，完成专利授权5项。主持院教改项目1项，指导学生获院优秀毕业设计论文1项，指导学生参加全国电子设计大赛获得江苏赛区二等奖、全国三等奖各1项。

本书参照“太阳能利用工”中级工的国家职业标准编写，将新知识、新技术、新工艺融入书中。书中给出了完整的设计资料，包括原理图、PCB图、结构图及软件等，学生按书中步骤实施即能完成相关设计与制作，真正体现“做中学”的理念。