太阳能电池：工作原理、技术和系统应用_（澳大利亚），洛林著_9787313061911

《太阳能电池：工作原理、技术和系统应用》重点叙述太阳能电池的基本工作原理和设计，目前采用的电池制造工艺和即将实施的改进工艺，以及在应用这些电池的系统设计中的重要考虑。《太阳能电池：工作原理技术和系统应用》前面几章综述了阳光的性质、构成电池半导体材料的有关性质以及这两者之间的相互作用。接下来几章详细地论述了太阳能电池设计中的重要因素、现行的电池制造工艺以及未来可能的工艺。最后几章论及系统的应用。

    当阳光照射到太阳能电池时，可在没有机械转动或污染性副产物的情况下，将入射能量直接转换为电能。太阳能电池早已不再是实验室仅有的珍品，它已有几十年的使用历史，从最初的航天用电源，到现在的地面电力系统。在不久的将来，这类电池的制造技术很可能得到显著改进。这样，太阳能电池将可以在合适的价格下生产，从而对世界能源需求作出重要贡献。
    本书将重点叙述太阳能电池的基本工作原理和设计，目前采用的电池制造工艺和即将实施的改进工艺，以及这些电池系统应用上的重要设计考虑。本书前面几章概述了阳光的性质、构成电池的半导体材料的有关性质以及此两者之间的相互作用。接下来的几章详细地论述了太阳能电池设计中的重要因素、现行的电池制造工艺以及未来可能的工艺。最后几章论及系统的应用，包括目前市售的小型系统和将来可能实现的住户和中心电力系统。
    本书首先可供被这一迅速发展的领域所吸引而日益增多的工程技术人员和科学工作者使用，也可用作大学生和研究生的专业课本。作者尽可能使其内容适合于来自于不同专业背景的读者之需求。例如，本书包括了与理解太阳能电池工作原理相关的半导体性质的图解式的回顾。对于许多读者来说，这可作为简捷的复习，而对其他读者则提供了一个便于理解之后各章节内容的基础。无论专业背景为何，通过学习本书并做习题，将使读者在从事这个领域的工作时能得以胜任。
    我要对那些为数众多以致不能一一提及的人们表示感谢。他们在过去十多年中激发了我对太阳能电池的兴趣。我要特别感谢Andy Blakers，Bruce Godfrey，Phill Hart和Mike Willi-son对本书撰写的建议和间接鼓励。特别感谢Gelly Galang为本书准备底稿，以及John Todd和Mike Willison为本书准备图片。最后我要感谢Judy Green在本书进展紧锣密鼓的阶段给予的支持和鼓励。

    因此，与地球大气层外的情况相反，地面阳光的强度和光谱成分变化都很大。为了对不同地点测得的不同太阳能电池的性能进行有意义的比较，就必须确定一个地面标准，然后参照这个标准进行测量。虽然标准在不断变动，但在撰写本书时，最广泛使用的地面标准是表1.1中的AM1.5分布，这些数据也已绘制成图1.3中的地面光谱分布曲线。1977年美国政府的光伏计划将此分布归一化后作为标准。归一化的目的是使得总功率密度为lkw／m2，即接近地球表面接收到的最大功率密度。
    1.6  直接辐射和漫射辐射
    到达地面的太阳光，除了直接由太阳辐射来的分量之外，还包括由大气层散射引起的相当可观的间接辐射或漫射辐射分量。所以其成分更为复杂。甚至在晴朗无云的天气，白天漫射辐射分量也可能占水平面所接收的总辐射量的10％～20％。
    在阳光不足的天气，水平面上的漫射辐射分量所占的百分比通常要增加。根据所观察到的数据_，可以得出下述统计趋势。对于日照特别少的天气，大部分辐射是漫射辐射。一般来说，如果一天中接收到的总辐射量低于一年相同时间的晴天所接收到的总辐射量的三分之一，那么，这种日子里接收到的辐射中大部分是漫射辐射。而介于晴天和阴天之间的天气，接收到的辐射约为晴天的一半，通常所接收到的辐射中有50％是漫射辐射。坏天气不仅使世界上一些地区只能收到少量的太阳辐射能，而且其中相当一部分是漫射辐射。
    漫射阳光的光谱成分通常不同于直射阳光的光谱成分。一般而言，漫射阳光中含有更丰富的较短波长的光或“蓝”波长的光，这使太阳能电池系统接收到光的光谱成分产生了进一步的变化。当采用水平面上测得的辐射数据来计算倾斜面上的辐射时，来自天空不同方向的漫射辐射分布的不确定性也给计算引入了一些误差。尽管围绕太阳的空际是产生漫射辐射的最主要来源，通常仍假设漫射光是各向同性的（在所有方向都是均匀的）。
    聚光式光伏系统只能在一定角度内接收太阳光。为了利用太阳光的直接辐射分量，系统必须随时跟踪太阳，与此同时，漫射辐射分量就大多被浪费了。这就在一定程度上削弱了这种跟踪系统总是垂直于太阳直射光线，从而能接收到最大功率密度的之优势。

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