太阳能是一种新型可再生能源,也是21世纪大力发展的新能源。《国际电气工程先进技术译丛:太阳能物理》涉及与太阳能、太阳辐射等相关的物理学、材料学、电化学等学科,**介绍了太阳能原理及其相关物理基础,包括电磁波理论、光子理论、太阳基本参数与结构、太阳方位天文学、大气效应与浅层地热能、热力学、量子力学、太阳电池、光合作用、电化学等知识,同时还介绍了太阳能热水器和太阳能集热器、太阳能建筑等具体应用和实例。
《国际电气工程先进技术译丛:太阳能物理》可作为从事新能源方向的工程和研究人员的参考书,也可用于高等院校物理、电气工程及材料相关专业研究生及教师的参考教材。 太阳能物理_(美)陈成钧 连晓峰_机械工业出版社_

译者序
原书前言
第1章绪论
1.1太阳能
1.2走向后石油时代
1.3其他可再生能源
1.3.1水力发电
1.3.2风力发电
1.3.3生物质和生质能
1.3.4浅层地热能
1.3.5深层地热能
1.4太阳光伏基础
1.4.1现代太阳电池的诞生
1.4.2太阳电池的相关概念
1.4.3太阳电池的类型
1.4.4能量平衡
1.5物理范畴之外
1.5.1太阳能与经济
1.5.2太阳能与和平
1.5.3世界各地的太阳能热水器
1.5.4光伏:趋向电网平价
习题
第2章太阳辐射特性
2.1光作为电磁波
2.1.1麦克斯韦方程
2.1.2矢量势
2.1.3电磁波
2.1.4平面波
2.1.5光的偏振
2.1.6电子在电场和磁场中的运动
2.2光学薄膜
2.2.1相对电介质常数和折射率
2.2.2能量守恒和P0ynting矢量
2.2.3菲涅尔公式
2.3黑体辐射
2.3.1 Rayleigh-Jeans定律
2.3.2普朗克公式和斯特藩-玻尔兹曼定律
2.4光电效应和光子概念
2.4.1爱因斯坦的光子理论
2.4.2 Millikan的实验验证
2.4.3波粒二象性
2.5爱因斯坦的黑体方程推导
习题
第3章太阳能起源
3.1太阳的基本参数
3.1.1距离
3.1.2质量
3.1.3半径
3.1.4发射功率
3.1.5表面温度
3.1.6元素组成
3.2 Kelvin-Helmholtz时间尺度
3.3太阳能的来源
3.3.1 p-p链
3.3.2碳链
3.3.3太阳的内部结构
习题
第4章跟踪太阳光
4.1地球自转:纬度和经度
4.2天球
4.2.1坐标变换:直角坐标系
4.2.2坐标变换:球面三角法
4.3基于太阳时的处理
4.3.1黄赤交角和太阳赤纬
4.3.2日出时间与日落时间
4.3.3任意表面上的直接太阳辐射
4.3.4每日直接太阳辐射能量
4.3.5 24节气
4.4基于标准时的处理
4.4.1恒星时和太阳时
4.4.2太阳的赤经
4.4.3起源于黄赤交角的时差
4.4.4远日点和近日点
4.4.5起源于地球轨道离心率的时差
4.4.6时间方程
4.4.7太阳的赤纬
4.4.8太阳的日行迹
习题
第5章太阳光与地球的相互作用
5.1辐射与物质的相互作用
5.1.1吸收率、反射率和透射率
5.1.2发射率和基尔霍夫定律
5.1.3 Bouguer-Lambert-Beer定律
5.2太阳光与大气层的相互作用
5.2.1 AM1.5的日射光谱辐照度
5.2.2年均日照图
5.2.3晴朗指数
5.2.4直射和漫射太阳辐射
5.3渗透到地球的太阳能
习题
第6章太阳能热力学
6.1定义
6.2热力学**定律
6.3热力学第二定律
6.3.1卡诺循环
6.3.2热力学温度
6.3.3熵
6.4热力学函数
6.4.1自由能
6.4.2焓
6.4.3吉布斯(Gibbs)自由能
6.4.4化学势
6.5理想气体
6.6地源热泵和空调
6.6.1原理
6.6.2性能系数
6.6.3蒸气压缩热泵和制冷机
6.6.4地热交换器
习题
第7章量子跃迁
7.1量子力学的基本概念
7.1.1量子态:能级和波函数
7.1.2动态变量和运动方程
7.1.3一维势阱
7.1.4氢原子
7.2多电子原子系统
7.2.1单电子近似
7.2.2量子态的直接观测
7.2.3分子的量子态:HOMO和LUMO
7.2.4纳米晶体的量子态
7.3黄金法则
7.3.1周期性扰动的时变微扰
7.3.2连续光谱的黄金法则
7.3.3细致平衡原理
7.4与光子的交互作用
习题
第8章pn结
8.1半导体
8.1.1导体、半导体和绝缘体
8.1.2电子和空穴
8.1.3 p型和n型半导体
8.2 pn结的形成
8.3 pn结分析
8.3.1偏置电压效应
8.3.2过剩少数载流子的寿命
8.3.3 pn结电流
8.3.4 Shockley方程
习题
第9章半导体太阳电池
9.1基本概念
9.1.1电能产生
9.1.2太阳电池方程
9.1.3*大功率和填充因子
9.2 Shockley-Queisser极限
9.2.1效率上限
9.2.2载流子复合时间的影响
9.2.3细致平衡处理
9.2.4额定效率
9.2.5shockley-Queisser效率极限
9.2.6 AM1.5辐射的效率极限
9.3无辐射复合过程
9.3.1俄歇复合
9.3.2陷阱态复合
9.3.3表面态复合
9.4抗反射涂层
9.4.1矩阵法
9.4.2单层抗反射涂层
9.4.3双层抗反射涂层
9.5晶体硅太阳电池
9.5.1纯硅的生产
9.5.2太阳电池设计和处理
9.5.3模块组装
9.6薄膜太阳电池
9.6.1 CdTe太阳电池
9.6.2 CIGS太阳电池
9.6.3非晶硅薄膜太阳电池
9.7叠层太阳电池
习题
第10章太阳能电化学
10.1光合作用的物理学
10.1.1叶绿素
10.1.2 ATP:生物界的通用储能单元
10.1.3 NADPH和NADP+
10.1.4卡尔文循环
lO.1.5 C4植物与C3植物
10.1.6叶绿体
10.1.7光合作用的效率
10.2人工光合作用
10.3转基因藻类
10.4染料敏化太阳电池
10.5双层有机太阳电池
习题
第11章太阳热能
11.1早期太阳热能应用
11.2太阳能集热器
11.2.1选择性吸收表面
11.2.2平板太阳能集热器
11.2.3全玻璃真空管太阳能集热器
11.2.4热管式太阳能集热器
11.2.5高压真空管太阳能集热器
11.3太阳能热水器
11.3.1具有热管式太阳能集热器的系统
11.3.2具有承压热交换器的系统
11.3.3具有独立热交换水箱的系统
11.4太阳热发电
11.4.1抛物面槽式聚光器
11.4.2定日镜和**接收器
11.4.3抛物面碟状聚光器和Stirling发动机
11.4.4太阳能的组合集成
11.4.5线性菲涅尔反射聚光器
习题
第12章能量存储
12.1显热存储
12.1.1 水
12.1.2固体显热存储材料
12.1.3合成油与填充床
12.2相变存储
12.2.1水.冰系统
12.2.2石蜡和其他有机材料
12.2.3盐水合物
12.2.4 PCM封装
12.3蓄电池
12.3.1蓄电池的电化学
12.3.2铅酸蓄电池
12.3.3镍氢蓄电池
12.3.4锂电池
12.3.5锂的矿产资源
12.4太阳能和电动汽车
习题
第13章阳光建筑
13.1早期太阳能建筑
13.1.1古代太阳能建筑
13.1.2中国农村房屋的整体结构
13.2建筑材料
13.2.1热阻
13.2.2比热阻
13.2.3热导系数:U值
13.2.4热质
13.2.5玻璃窗
13.3整体设计举例
13.4太阳能社区的土地利用
习题
附录
附录A能量单位转换
附录B球面三角学
B.1球面三角形
B.2余弦公式
B.3正弦公式
B.4公式C
习题
附录C量子力学基础
C.1谐振子
C.2角动量
C.3氢原子
附录D粒子统计
D.1麦克斯韦一玻尔兹曼统计
D.2费米-狄拉克统计
附录E AM1.5参考太阳光谱
符号列表
参考文献