《太陽能應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《太陽能應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息英文名稱SolarRnergyApplicationTechnology課程代碼課程性質(zhì)專業(yè)必修課程授課對象能源與動力工程專業(yè)學(xué)

分2學(xué)

時34主講教師吳璽、王健翔等修訂日期2021年1月18日指定教材趙書安，《太陽能光伏發(fā)電及應(yīng)用技術(shù)》，東南大學(xué)出版社，2011年二、課程目標（一）總體目標：《太陽能應(yīng)用技術(shù)》是培養(yǎng)能源與動力工程專業(yè)學(xué)生對太陽能應(yīng)用領(lǐng)域的全面理解和專業(yè)技能科學(xué)，是的一門專業(yè)必修課程，使其能夠應(yīng)對當今能源轉(zhuǎn)型的需求，并為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。課程旨在使學(xué)生掌握提供太陽能應(yīng)用技術(shù)的基本概念、基本原理和基本計算，并能熟練運用基礎(chǔ)知識來思考、分析和解決培養(yǎng)太陽能系統(tǒng)設(shè)計與分析能力。培養(yǎng)學(xué)生對太陽能應(yīng)用的環(huán)境影響和可持續(xù)性的認識，包括資源利用、碳排放減少和環(huán)境保護等方面，培養(yǎng)他們在太陽能領(lǐng)域中的責任意識。在課程教學(xué)中首先應(yīng)使學(xué)生建立“節(jié)能優(yōu)先”的基本觀點，提高社會責任感和使命感，同時注意培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)、創(chuàng)新意識，增強團隊合作能力和溝通表達能力。（二）課程目標：太陽能的利用是開發(fā)新能源與可再生能源的重要內(nèi)容。本課程對太陽能光電轉(zhuǎn)換及其應(yīng)用領(lǐng)域進行了詳細的敘述，包括太陽輻射、太陽能電池的半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)、太陽能電池的結(jié)構(gòu)、太陽能電池發(fā)電原理、太陽能電池生產(chǎn)工藝、太陽能電池發(fā)展、新型太陽能電池簡介、太陽能電池組件、太陽能系統(tǒng)控制器、太陽能系統(tǒng)逆變器、太陽能系統(tǒng)儲能裝置、太陽能光伏系統(tǒng)的設(shè)計、太陽能光伏系統(tǒng)的施工、太陽能電池項目審批新建、太陽能與其他新能源的結(jié)合利用等。在此基礎(chǔ)上使學(xué)生初步掌握現(xiàn)有太陽能應(yīng)用技術(shù)，并具備初步系統(tǒng)設(shè)計能力。課程目標1：通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，熟練掌握太陽能應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)知識。

1．1

掌握太陽能應(yīng)用技術(shù)的原理、光伏發(fā)電、太陽能熱利用等基礎(chǔ)知識；

1．2

掌握集中太陽能發(fā)電、太陽能儲能、太陽能光熱聯(lián)合系統(tǒng)等基本原理；

1．3

掌握設(shè)計和分析太陽能系統(tǒng)，包括光伏系統(tǒng)的設(shè)計和性能評估等，以提高能源效率和系統(tǒng)性能。課程目標2：了解太陽能應(yīng)用技術(shù)在工程技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用及其對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響，增強社會責任感。

2．1

通過了解太陽能應(yīng)用技術(shù)在高耗能行業(yè)的廣泛應(yīng)用，且與尖端科技發(fā)展密切相關(guān)，使學(xué)生建立“節(jié)能優(yōu)先”的基本觀點，增強社會責任感和使命感；

2．2

通過對減緩“溫室效應(yīng)”問題的討論，使學(xué)生了解太陽能應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響，增強生態(tài)文明意識；

2．3

通過介紹我國學(xué)者在太陽能利用率提升的工作成果，提升學(xué)生的民族自信，增強專業(yè)學(xué)習(xí)的信心。課程目標3：應(yīng)用太陽能應(yīng)用技術(shù)知識，對太陽能有效利用、儲能設(shè)備效率的提高等問題從太陽能應(yīng)用技術(shù)角度進行思考、分析問題，并提出自己的見解，在不同專業(yè)領(lǐng)域、不同學(xué)科上有所創(chuàng)新和發(fā)展。

3．1

通過討論“最常適用的太陽輻射測試手段是什么？測量時需要注意些什么？”、“逆變器的輸出具備怎樣的條件才能并入電網(wǎng)？”、“太陽能電池的生產(chǎn)工藝中，制絨和制備減反層的作用分別是什么？”、“組件在封裝時，上蓋板如何選擇？粘結(jié)劑如何選擇?”等實際工程問題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用太陽能應(yīng)用技術(shù)知識分析、解決實際問題的能力和創(chuàng)新意識；

3．2

通過課程小論文“國內(nèi)外太陽能應(yīng)用技術(shù)的最新研究進展”，使學(xué)生了解學(xué)科研究現(xiàn)狀與未來的發(fā)展趨勢。課程目標4：利用雨課堂等線上學(xué)習(xí)平臺將課前、課上、課后三個環(huán)節(jié)有機結(jié)合，提升學(xué)習(xí)效果。合理設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識、團隊合作能力、口頭和書面表達能力。

4．1

在雨課堂平臺上發(fā)布課前預(yù)習(xí)資料和課后習(xí)題，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力；

4．2

通過課外文獻調(diào)研并撰寫課程報告，提升文獻查閱能力和書面表達能力；

4．3

通過課堂分組討論等方式培養(yǎng)團隊合作意識、溝通交流能力和對工程問題進行清清晰表達的能力。（三）課程目標與畢業(yè)要求、課程內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系表1：課程目標與課程內(nèi)容、畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系表課程目標課程子目標對應(yīng)課程內(nèi)容對應(yīng)畢業(yè)要求課程目標1通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，熟練掌握太陽能應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)知識。1.1掌握太陽能應(yīng)用技術(shù)的原理、光伏發(fā)電、太陽能熱利用等基礎(chǔ)知識；第二章

2.1~2.3；第四章

4.1~4.4；第六章

6.1~6.4畢業(yè)要求1：1-1通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，熟練掌握太陽能應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)知識。1.2掌握集中太陽能發(fā)電、太陽能儲能、太陽能光熱聯(lián)合系統(tǒng)等基本原理；第三章

3.1~3.4；第五章

5.1~5.3；畢業(yè)要求1：1-1通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，熟練掌握太陽能應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)知識。1.3掌握設(shè)計和分析太陽能系統(tǒng)，包括光伏系統(tǒng)的設(shè)計和性能評估等，以提高能源效率和系統(tǒng)性能。第六章

6.5逆變器的技術(shù)參數(shù)與配置選型；第七章

7.1~7.3；第八章

8.1~8.5畢業(yè)要求8：8-1

了解專業(yè)工程實踐對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響。課程目標2了解太陽能應(yīng)用技術(shù)在工程技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用及其對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響，增強社會責任感。

2.1了解太陽能應(yīng)用技術(shù)在工程技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用及其對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響，增強社會責任感；第一章

1.1太陽能光伏系統(tǒng)實施背景和初步簡介畢業(yè)要求8：8-1

了解專業(yè)工程實踐對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響；畢業(yè)要求9：9-1

具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)和社會責任感。

2.2通過對減緩“溫室效應(yīng)”問題的討論，使學(xué)生了解太陽能應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響，增強生態(tài)文明意識；第九章

9.1~9.6畢業(yè)要求8：8-1

了解專業(yè)工程實踐對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響；畢業(yè)要求9：9-1

具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)和社會責任感。

2．3通過介紹我國學(xué)者在太陽能利用率提升的工作成果，提升學(xué)生的民族自信，增強專業(yè)學(xué)習(xí)的信心。設(shè)置在課后作業(yè)調(diào)研畢業(yè)要求9：9-1

具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)和社會責任感。課程目標3應(yīng)用太陽能應(yīng)用技術(shù)知識，對熱能有效利用、熱力設(shè)備效率的提高、節(jié)能降耗技術(shù)等問題從太陽能應(yīng)用技術(shù)角度進行思考、分析問題，并提出自己的見解，在不同專業(yè)領(lǐng)域、不同學(xué)科上有所創(chuàng)新和發(fā)展。3．1通過討論“最常適用的太陽輻射測試手段是什么？測量時需要注意些什么？”、“逆變器的輸出具備怎樣的條件才能并入電網(wǎng)？”、“太陽能電池的生產(chǎn)工藝中，制絨和制備減反層的作用分別是什么？”、“組件在封裝時，上蓋板如何選擇？粘結(jié)劑如何選擇?”等實際工程問題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用太陽能應(yīng)用技術(shù)知識分析、解決實際問題的能力和創(chuàng)新意識；設(shè)置在多個教學(xué)環(huán)節(jié)的課堂分組討論畢業(yè)要求4：4-1

具有針對能源系統(tǒng)提出、分析及解決問題的能力；畢業(yè)要求11：11-1

能夠就工程實踐中出現(xiàn)的問題做出書面和口頭的清晰表達。3．2通過課程小論文“國內(nèi)外太陽能應(yīng)用技術(shù)的最新研究進展”，使學(xué)生了解學(xué)科研究現(xiàn)狀與未來的發(fā)展趨勢。查閱文獻進行歸納總結(jié)，并撰寫課程小論文，了解學(xué)科研究現(xiàn)狀與未來的發(fā)展趨勢，培養(yǎng)學(xué)科意識和創(chuàng)新能力。畢業(yè)要求9：9-1

具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)和社會責任感。畢業(yè)要求12：12-1

具有自主學(xué)習(xí)的意識。課程目標4：利用雨課堂等線上學(xué)習(xí)平臺將課前、課上、課后三個環(huán)節(jié)有機結(jié)合，提升學(xué)習(xí)效果。合理設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識、團隊合作能力、口頭和書面表達能力。4．1

在雨課堂平臺上發(fā)布課前預(yù)習(xí)資料和課后習(xí)題，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。每次課前和課后在雨課堂平臺發(fā)布預(yù)習(xí)資料和課后習(xí)題畢業(yè)要求12：12-1

具有自主學(xué)習(xí)的意識。4．2

通過課外文獻調(diào)研并撰寫課程報告，提升文獻查閱能力和書面表達能力。課程結(jié)束前需要通過查閱文獻進行歸納總結(jié)，并撰寫課程小論文畢業(yè)要求11：11-1

能夠就工程實踐中出現(xiàn)的問題做出書面和口頭的清晰表達；畢業(yè)要求12：12-1

具有自主學(xué)習(xí)的意識。4．3

通過課堂分組討論等方式培養(yǎng)團隊合作意識、溝通交流能力和對工程問題進行清清晰表達的能力。設(shè)置在多個教學(xué)環(huán)節(jié)的課堂分組討論畢業(yè)要求10：10-1

具有團隊合作精神或意識；10-2能夠在團隊中承擔相應(yīng)角色。畢業(yè)要求11：11-1

能夠就工程實踐中出現(xiàn)的問題做出書面和口頭的清晰表達。三、教學(xué)內(nèi)容第一章緒論教學(xué)目標（1）使學(xué)生了解人類歷史上所經(jīng)歷的各個能源利用時期及其能源使用類型特點；了解世界當前所處的能源使用狀態(tài)，能區(qū)別常規(guī)能源和新能源的種類，并知道常規(guī)能源的局限性；（2）了解風能、潮汐能、地熱能、核能、氫能和生物質(zhì)能等新能源類型的定義、優(yōu)點和缺點，清楚明白新能源與常規(guī)能源在利用方式和開發(fā)難度上的區(qū)別，特別需要了解太陽能與其他新能源之間的區(qū)別，顯著的優(yōu)勢和缺點。2.教學(xué)重難點（1）重點：風能、潮汐能、地熱能、核能、氫能和生物質(zhì)能等新能源類型的定義；（2）難點：區(qū)別常規(guī)能源和新能源的種類。3.教學(xué)內(nèi)容1.1太陽能應(yīng)用技術(shù)的研究內(nèi)容及其在科學(xué)技術(shù)和工程中的應(yīng)用1.2

常規(guī)能源和新能源的種類1.3太陽能與其他新能源之間的區(qū)別教學(xué)方法自主學(xué)習(xí)：利用雨課堂平臺預(yù)習(xí)課程內(nèi)容并完成課后作業(yè)；講授法：相關(guān)概念和物理原理；案例法：通過大量的工程案例介紹太陽能應(yīng)用技術(shù)的廣泛應(yīng)用；討論法：課堂圍繞“身邊的太陽能應(yīng)用技術(shù)”進行討論。5.教學(xué)評價回答以下問題：（1）人類歷史上經(jīng)歷了幾個能源利用時期？（2）常見的新能源類型有哪些？（3）太陽能最大的優(yōu)缺點分別是什么？第二章太陽輻射1.教學(xué)目標（1）了解太陽的基本參數(shù)如太陽表面溫度和日地距離等；了解太陽輻射發(fā)生的基本方式和原理；（2）了解太陽常數(shù)和大氣質(zhì)量之間的關(guān)系并能夠理解大氣質(zhì)量存在的意義；（3）了解大氣成分對太陽光的吸收、反射和散射的作用；了解大氣中各種成分對太陽光譜選擇性吸收的原因；了解地表接收到的太陽輻射的輻射類型；（4）了解我國太陽能資源在全球的水平；對中國版圖上，太陽能資源特別好和特別差的幾大區(qū)域和省份能夠清楚了解。2.教學(xué)重難點（1）重點：地表接收到的太陽輻射的輻射類型；（2）難點：大氣成分對太陽光的吸收、反射和散射的作用。3.教學(xué)內(nèi)容2.1

太陽的結(jié)構(gòu)及日地運動規(guī)律2.2

地球?qū)又獾拇髿廨椛?.3

到達地表的太陽輻射2.4

地球表面傾斜面上的太陽輻射2.5

太陽輻射的測量2.6全球和中國太陽能資源分布4.教學(xué)方法（1）自主學(xué)習(xí)：利用雨課堂平臺預(yù)習(xí)課程內(nèi)容并完成課后作業(yè)；（2）講授法：相關(guān)概念和物理原理；5.教學(xué)評價回答以下問題：（1）太陽的表面溫度是多少？（2）太陽常數(shù)是多少？是如何定義的？（3）到達地面的太陽輻射為什么會比地球大氣層外側(cè)的要低？（4）最常適用的太陽輻射測試手段是什么？測量時需要注意些什么？完成習(xí)題：2-1、2-2、2-3。第三章太陽能電池1.教學(xué)目標（1）掌握導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體物理意義上的分界線；明白半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)帶來的特殊的結(jié)構(gòu)特征；（2）掌握本征半導(dǎo)體的含義和摻雜半導(dǎo)體的含義；掌握最常見的P型和N型半導(dǎo)體的形成機理；（3）結(jié)合PN結(jié)和光生伏特效應(yīng)，能夠完整的描述出太陽能電池受太陽光照射之后，產(chǎn)生電流的完成過程；（4）掌握硅材料的制備流程；掌握定向凝固法和澆筑法的區(qū)別；掌握單晶硅提純的兩種方式；（5）知道太陽能電池測試的方式、設(shè)備和性能評價指標。。2.教學(xué)重難點（1）重點：太陽能電池受太陽光照射之后，產(chǎn)生電流的完成過程。（2）難點：P型和N型半導(dǎo)體的形成機理。3.教學(xué)內(nèi)容3.1

太陽能電池的物理基礎(chǔ)3.2

太陽能電池的結(jié)構(gòu)、原理和特性3.3

太陽能電池生產(chǎn)工藝3.4

太陽能電池的最新發(fā)展4.

教學(xué)方法（1）自主學(xué)習(xí)：利用雨課堂平臺預(yù)習(xí)課程內(nèi)容并完成課后作業(yè)；（2）講授法：相關(guān)概念和物理原理；（3）討論法：課堂圍繞“PN結(jié)的形成原理是什么？”和“太陽能電池測試時，測試的環(huán)境和設(shè)備分別是什么？”等問題進行討論。5.教學(xué)評價回答以下問題：（1）太陽能電池的工作原理是什么？（2）何為本征半導(dǎo)體，何為摻雜半導(dǎo)體？（3）晶體硅太陽能電池從上至下依次是什么結(jié)構(gòu)？完成習(xí)題：3-1、3-2、3-4。第四章太陽能電池組件1.教學(xué)目標（1）熟記以太陽能電池材料、封裝材料和封裝工藝、與建筑結(jié)合的方式、透光度和封裝類型對太陽能電池封裝的分類名稱；（2）掌握上蓋板參數(shù)、粘結(jié)劑性能和背面材料對太陽能光伏組件的性能的影響；（3）了解太陽能電池組件的封裝工藝流程。2.教學(xué)重難點重點/難點：平板封裝太陽能電池的組件結(jié)構(gòu)，依次從上到下的內(nèi)容；3.教學(xué)內(nèi)容4.1

組件的分類4.2

組件的結(jié)構(gòu)4.3

組件的封裝材料4.4

組件的封裝工藝流程4.

教學(xué)方法（1）自主學(xué)習(xí)：利用雨課堂平臺預(yù)習(xí)課程內(nèi)容并完成課后作業(yè)；（2）講授法：相關(guān)概念和物理原理。5.教學(xué)評價回答以下問題：（1）太陽能電池的性能檢測設(shè)備是什么原理？（2）組件在封裝時，上蓋板如何選擇？粘結(jié)劑如何選擇?（3）詳細闡述組件封裝的流程。完成習(xí)題：4-1、4-2。第五章太陽能系統(tǒng)控制器1.教學(xué)目標（1）了解太陽能系統(tǒng)控制器基本的工作原理和基本的功能；（2）掌握串/并聯(lián)型控制器的工作原理；掌握其基本電路原理圖；（3）了解光伏控制器的主要性能判定條件和性能參數(shù)。2.教學(xué)重難點（1）重點：并聯(lián)與串聯(lián)型控制器的區(qū)別。（2）難點：MPPT控制器的工作原理。3.教學(xué)內(nèi)容5.1

控制器的基本工作原理5.2

控制器的分類及工作原理5.3

控制器的性能與技術(shù)參數(shù)4.

教學(xué)方法（1）自主學(xué)習(xí)：利用雨課堂平臺預(yù)習(xí)課程內(nèi)容并完成課后作業(yè)；（2）講授法：相關(guān)概念和物理原理；（3）討論法：課堂討論“光伏控制器在光伏系統(tǒng)中的作用是什么？”5.教學(xué)評價回答以下問題：光伏控制器在光伏系統(tǒng)中的作用是什么？什么是MPPT，MPPT的作用是什么？其實現(xiàn)方式是什么？（3）脈寬調(diào)制控制器的優(yōu)點有哪些？完成習(xí)題：5-1、5-2、5-3。第六章太陽能光伏系統(tǒng)逆變器1.教學(xué)目標（1）掌握按照不同的方式對逆變器進行具體分類的名稱；掌握逆變器在光伏系統(tǒng)當中的作用；（2）掌握逆變器工作的基本電路結(jié)構(gòu)框圖和原理示意圖；（3）掌握推挽式、半橋式、全橋式逆變電路的原理圖和優(yōu)缺點；（4）掌握三相電壓/電流源型逆變器的電路原理圖；（5）了解逆變器的主要參數(shù)。2.教學(xué)重難點（1）重點：推挽式、半橋式、全橋式逆變電路的原理圖和優(yōu)缺點。（2）難點：三相電壓/電流源型逆變器的電路原理圖。3.教學(xué)內(nèi)容6.1

逆變器的分類、結(jié)構(gòu)和工作原理6.2

單相電壓源逆變器6.3

三相逆變器6.4

光伏并網(wǎng)逆變器6.5

逆變器的技術(shù)參數(shù)與配置選型4.

教學(xué)方法（1）自主學(xué)習(xí)：利用雨課堂平臺預(yù)習(xí)課程內(nèi)容并完成課后作業(yè)；（2）講授法：相關(guān)概念和物理原理。5.教學(xué)評價回答以下問題：（1）逆變器的作用是什么？光伏系統(tǒng)一定具有逆變器么？（2）逆變器的輸出具備怎樣的條件才能并入電網(wǎng)？（3）什么是孤島效應(yīng)？如何避免?（4）常見的逆變器輸出波形有哪些？各有什么優(yōu)缺點？（5）簡述逆變器的工作原理？完成習(xí)題：6-1、6-2。第七章太陽能離網(wǎng)光伏系統(tǒng)儲能裝置1.教學(xué)目標（1）掌握儲能裝置在光伏系統(tǒng)中的作用；（2）了解常見的儲能方式；了解各種儲能方式的優(yōu)缺點；（3）了解常用鉛酸蓄電池、堿性蓄電池的類型和工作原理；（4）掌握蓄電池串聯(lián)和并聯(lián)的原則；能簡單設(shè)計蓄電池組。2.教學(xué)重難點（1）重點：常見的儲能方式及優(yōu)缺點。（2）難點：鉛酸蓄電池、堿性蓄電池的類型和工作原理。3.教學(xué)內(nèi)容7.1

儲能裝置的作用與主要的儲能裝置7.2

常用蓄電池類型及其特征參數(shù)7.3

常用蓄電池的安裝與維護4.

教學(xué)方法（1）自主學(xué)習(xí)：利用雨課堂平臺預(yù)習(xí)課程內(nèi)容并完成課后作業(yè)；（2）講授法：相關(guān)概念和物理原理；（3）討論法：課堂圍繞“儲能裝置在光伏系統(tǒng)中的作用？”進行討論。5.教學(xué)評價回答以下問題：（1）常見的儲能方式有哪些？各有什么優(yōu)缺點？（2）光伏系統(tǒng)中使用的蓄電池類型是什么？為什么選用該種蓄電池？（3）溫度對蓄電池壽命的影響是怎樣的？（4）蓄電池串并聯(lián)的基本原則是什么？為什么？（5）什么是自放電？光伏系統(tǒng)中對自放電要求是怎樣的?完成習(xí)題：7-2、7-3、7-4、7-5、7-6。第八章太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計1.教學(xué)目標（1）了解光伏系統(tǒng)的組成和分類；（2）能夠根據(jù)系統(tǒng)負荷需求，設(shè)計光伏組件的數(shù)量；（3）能夠確定太陽能電池方陣的形狀和尺寸；確定蓄電池的型號；確定控制器的型號；（4）了解光伏系統(tǒng)的安裝順序和調(diào)試方法；（5）了解維護的一般要求；了解不同設(shè)備的巡檢周期。2.教學(xué)重難點（1）重點：了解光伏系統(tǒng)的組成和分類；了解光伏系統(tǒng)的安裝順序和調(diào)試方法。（2）難點：能夠根據(jù)系統(tǒng)負荷需求，設(shè)計光伏組件的數(shù)量。3.教學(xué)內(nèi)容8.1

太陽能光伏系統(tǒng)的組成與分類8.2

太陽能光伏系統(tǒng)的軟件設(shè)計8.3

太陽能光伏系統(tǒng)的硬件設(shè)計8.4

太陽能光伏系統(tǒng)的安裝與調(diào)試8.5

太陽能光伏系統(tǒng)的運行與維護4.

教學(xué)方法（1）自主學(xué)習(xí)：利用雨課堂平臺預(yù)習(xí)課程內(nèi)容并完成課后作業(yè)；（2）講授法：相關(guān)概念和物理原理；5.教學(xué)評價回答以下問題：（1）光伏系統(tǒng)一般可分為哪幾類？（2）混合型光伏系統(tǒng)一般指的是哪種系統(tǒng)？（3）設(shè)計光伏系統(tǒng)的一般順序是什么？（4）蓄電池一般在使用中會碰到什么故障?如何去預(yù)防？完成習(xí)題：8-1、8-2。第九章太陽能光伏應(yīng)用技術(shù)1.教學(xué)目標（1）了解太陽能路燈的系統(tǒng)組成和基本原理。（2）了解太陽能光伏技術(shù)在交通上的使用；（3）了解太陽能光伏技術(shù)在家用電源系統(tǒng)上的使用；（4）掌握光伏建筑一體化的概念；了解光伏一體化目前的進展和應(yīng)用狀況；（5）了解光伏電站的投資回收期計算方式；了解光伏電站的發(fā)電成本范圍。。2.教學(xué)重難點（1）重點：熱光伏系統(tǒng)的概念。（2）難點：光伏建筑一體化的概念。3.教學(xué)內(nèi)容9.1

太陽能燈9.2

太陽能光伏技術(shù)在交通上的使用9.3家用電源系統(tǒng)9.4

光伏建筑一體化9.5

太陽能光伏技術(shù)在太空中的應(yīng)用9.6

光伏電站4.

教學(xué)方法（1）自主學(xué)習(xí)：利用雨課堂平臺預(yù)習(xí)課程內(nèi)容并完成課后作業(yè)；（2）講授法：相關(guān)概念和物理原理；5.教學(xué)評價回答以下問題：（1）光伏電站建設(shè)中，需要執(zhí)行哪些審批流程？（2）BIPV的優(yōu)點有哪些？完成習(xí)題：9-1、9-2。四、學(xué)時分配表2：各章節(jié)的具體內(nèi)容和學(xué)時分配表章節(jié)章節(jié)內(nèi)容學(xué)時分配第一章緒論

2第二章太陽輻射

4第三章太陽電池

4第四章太陽電池組件

4第五章控制器

4第六章逆變器

4第七章太陽能光伏離網(wǎng)系統(tǒng)儲能裝置

4第八章太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計

4第九章太陽能光伏技術(shù)應(yīng)用

4五、教學(xué)進度表3：教學(xué)進度表周次日期章節(jié)名稱內(nèi)容提要授課時數(shù)作業(yè)及要求備注

1第一章緒論

1.1

人類能源的利用時期

1.2

現(xiàn)有新能源的類型與優(yōu)缺點

2作業(yè)：完成“雨課堂”平臺上的課后思考題；要求：1、了解世界當前所處的能源使用狀態(tài)，能區(qū)別常規(guī)能源和新能源的種類，并知道常規(guī)能源的局限性；2、了解風能、潮汐能、地熱能、核能、氫能和生物質(zhì)能等新能源類型的定義、優(yōu)點和缺點。

2-3第二章太陽輻射

2.1

太陽概況

2.2

太陽輻射

2.3

太陽能資源分布

4作業(yè)：

1、完成“雨課堂”平臺上的課后思考題；2、完成課后習(xí)題：2-1、2-2、2-3。要求：1、了解大氣成分對太陽光的吸收、反射和散射的作用；2、能區(qū)分各種輻射類型。

4-5第三章太陽能電池

3.1

太陽能電池的物理基礎(chǔ)

3.2

太陽能電池的結(jié)構(gòu)、原理和特性

3.3

太陽能電池生產(chǎn)工藝

3.4

太陽能電池的最新發(fā)展

4作業(yè)：完成“雨課堂”平臺上的課后思考題；

2、完成課后習(xí)題：3-1、3-2、3-4。要求：1、掌握最常見的P型和N型半導(dǎo)體的形成機理；2、了解太陽能點的經(jīng)典二極管模型；3、掌握以晶體硅太陽能電池為代表的生產(chǎn)工藝流程。

6-7第四章太陽能電池的最新發(fā)展

4.1

組件的分類

4.2

組件的結(jié)構(gòu)

4.3

組件的封裝材料

4.4

組件的封裝工藝流程

4作業(yè)：

1、完成“雨課堂”平臺上的課后思考題；

2、完成課后習(xí)題：4-1、4-2。要求：熟記以太陽能電池材料、封裝材料和封裝工藝、與建筑結(jié)合的方式、透光度和封裝類型對太陽能電池封裝的分類名稱；掌握上蓋板參數(shù)、粘結(jié)劑性能和背面材料對太陽能光伏組件的性能的影響；

8-9第五章陽能系統(tǒng)控制器

5.1

控制器的基本工作原理

5.2

控制器的分類及工作原理

5.3

控制器的性能與技術(shù)參數(shù)

4作業(yè)：

1完成“雨課堂”平臺上的課后思考題；

2、完成課后習(xí)題：5-1、5-2、5-3。要求：1、了解太陽能系統(tǒng)控制器基本的工作原理和基本的功能；2、掌握串/并聯(lián)型控制器的工作原理；掌握其基本電路原理圖；

10-11第六章太陽能光伏系統(tǒng)逆變器

6.1

逆變器的分類、結(jié)構(gòu)和工作原理

6.2

單相電壓源逆變器

6.3

三相逆變器

6.4

光伏并網(wǎng)逆變器

6.5

逆變器的技術(shù)參數(shù)與配置選型

4作業(yè)：

1、完成“雨課堂”平臺上的課后思考題；

2、完成課后習(xí)題：6-1、6-2。要求：1、掌握按照不同的方式對逆變器進行具體分類的名稱；掌握逆變器在光伏系統(tǒng)當中的作用；2、掌握逆變器工作的基本電路結(jié)構(gòu)框圖和原理示意圖；3、掌握推挽式、半橋式、全橋式逆變電路的原理圖和優(yōu)缺點。

12-13第七章太陽能離網(wǎng)光伏系統(tǒng)儲能裝置

7.1

儲能裝置的作用與主要的儲能裝置

7.2

常用蓄電池類型及其特征參數(shù)

7.3

常用蓄電池的安裝與維護

4作業(yè)：

1、完成“雨課堂”平臺上的課后思考題；

2、完成課后習(xí)題：7-2、7-3、7-4、7-5、7-6。要求：1、掌握儲能裝置在光伏系統(tǒng)中的作用；2、了解常見的儲能方式；了解各種儲能方式的優(yōu)缺點；3、了解常用鉛酸蓄電池、堿性蓄電池的類型和工作原理；4、掌握蓄電池串聯(lián)和并聯(lián)的原則；能簡單設(shè)計蓄電池組。

14-15第八章太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計

8.1

太陽能光伏系統(tǒng)的組成與分類

8.2

太陽能光伏系統(tǒng)的軟件設(shè)計

8.3

太陽能光伏系統(tǒng)的硬件設(shè)計

8.4

太陽能光伏系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

8.5

太陽能光伏系統(tǒng)的運行與維護

4作業(yè)：

1、完成“雨課堂”平臺上的課后思考題；

2、完成課后習(xí)題：8-1、8-2。要求：1、了解光伏系統(tǒng)的組成和分類；2、能夠根據(jù)系統(tǒng)負荷需求，設(shè)計光伏組件的數(shù)量；3、了解光伏系統(tǒng)的安裝順序和調(diào)試方法；

16-17第九章太陽能光伏應(yīng)用技術(shù)

9.1

太陽能燈

9.2

太陽能光伏技術(shù)在交通上的使用

9.3

家用電源系統(tǒng)

9.4

光伏建筑一體化

9.5

太陽能光伏技術(shù)在太空中的應(yīng)用

9.6

光伏電站

4作業(yè)：

1、完成“雨課堂”平臺上的課后思考題；

2、完成課后習(xí)題：9-1、9-2；3、課程小論文“國內(nèi)外太陽能應(yīng)用技術(shù)的最新研究進展”。要求：1、了解太陽能路燈的系統(tǒng)組成和基本原理。2、了解太陽能光伏技術(shù)在交通上的使用；3、了解太陽能光伏技術(shù)在家用電源系統(tǒng)上的使用。六、教材及參考書目[1]

羅運俊，《太陽能利用技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2014年.[2]

周志敏，《太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計與工程實例》，中國電力出版社，2016年.[3]

瓦格曼，《太陽能光伏技術(shù)》第二版（德國半導(dǎo)體應(yīng)用經(jīng)典教材）.[4]

楊貴恒，《太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及其應(yīng)用》，化學(xué)工業(yè)出版社，2015年.[5]

朱美芳，《太陽能電池基礎(chǔ)與應(yīng)用》，科學(xué)出版社，2017年.七、教學(xué)方法本課程利用雨課堂平臺發(fā)布預(yù)習(xí)資料和思考題，要求學(xué)生在課前觀看，并完成相應(yīng)的教學(xué)預(yù)習(xí)和問題思考。課堂教學(xué)中采用講授法、案例教學(xué)法、啟發(fā)教學(xué)法等，部分教學(xué)采用翻轉(zhuǎn)課堂模式進行，增加課堂互動，并充分利用APP互動軟件進行課前和課后的線上交流。1.

講授法：對太陽能應(yīng)用技術(shù)中大量的基本理論、原理、定律等進行課堂講授和數(shù)學(xué)推導(dǎo)，使學(xué)生能夠理解和掌握這些基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識。2.

討論法：圍繞“最常適用的太陽輻射測試手段是什么？測量時需要注意些什么？”、“逆變器的輸出具備怎樣的條件才能并入電網(wǎng)？”、“太陽能電池的生產(chǎn)工藝中，制絨和制備減反層的作用分別是什么？”、“組件在封裝時，上蓋板如何選擇？粘結(jié)劑如何選擇?”等實際工程問題組織課堂分組討論，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用太陽能應(yīng)用技術(shù)知識分析、解決實際問題的能力和創(chuàng)新意識，同時提升學(xué)生的團隊合作意識和語言表達能力。3.

案例教學(xué)法：在太陽能應(yīng)用技術(shù)在科學(xué)技術(shù)和工程中的應(yīng)用等內(nèi)容的教學(xué)中，選擇大量的實際案例，組織學(xué)生進行主動分析、研討，并加深對理論知識的理解。4.互動教學(xué)法：利用雨課堂平臺發(fā)布預(yù)習(xí)資料和思考題，采用線上、線下相結(jié)合，維持課前、課上、課后互動不中斷的方式提升教學(xué)效果。八、考核方式及評定方法（一）課程考核與課程目標的對應(yīng)關(guān)系表4：課程考核與課程目標的對應(yīng)關(guān)系表課程目標考核要點考核方式課程目標1是否熟練掌握太陽能應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)知識課后作業(yè)、閉卷筆試課程目標2是否了解太陽能技術(shù)的工程應(yīng)用及其對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響，具有一定的社會責任感和使命感課堂互動課程目標3是否能應(yīng)用太陽能應(yīng)用技術(shù)知識，對工程應(yīng)用中的問題進行思考、分析、求解，并提出自己的見解。課后作業(yè)、課程小論文、閉卷筆試課程目標4是否具有自主學(xué)習(xí)意識、團隊合作意識以及一定的口頭和書面表達能力課前預(yù)習(xí)完成度、課堂分組討論表現(xiàn)、課程小論文（二）評定方法1．評定方法平時成績：20%（平時作業(yè)、小論文）期中考試：30%（理論考試）期末考試：50%（理論考試）2．課程目標的考核占比與達成