苏州大学：能源学院《太阳能应用技术》课程教学大纲.pdf

《太阳能应用技术》课程教学大纲一、课程基本信息英文名称课程代码课程性颜专业必修课程授理对像能源与动力工程专业学分 2 学 34 主讲教师吴玺、王健翔等修订日期 2021年1月18日指定教材赵书安，《太阳能光伏发电及应用技术》，东南大学出版社。2011年二、课程目标 (一)总体目标 (太阳能应用技术》是培养能源与动力工程专业学生对太阳能应用领城的全面理解和专业技能科学，是的一门专业必修课程，使其能韩应对当今能源转型的需求。并中首先应使学生建立“节能促先”的基本现点。提高社会责任或和使命感，问时注意培养学生的工程素养、到新意识，增泽树队合作能力和沟通表达能力。 (二)课程目标：可再要内容用领等。在此基上使学生初步学据现有太阳能应用技术，并具备初步系统设计能力. 课程目标1：通过系统学习，熟练掌提太阳能应用技术延础理论与基础知识 1.1掌程太阳能应用技术的原理、光伏发电、太阳能热利用等基知： 1.2掌集中太阳能发电、太能储能、太阳能光热联合系统等基本原理 1.3掌握设计和分析太阳能系统，包括光伏系统的设计和性能评估等，以提高能源效率和系统性能。课程目标2：了解太用能应用技术在工程技术领城的广泛应用及其对环境和牡会可持铁发展的影响，增强社会资任感。 2、】通过了解太阳能应用技术在高耗能行业的广泛应用。且与尖端科技发展密切相关，使学生建立“节能优先“的基本履点，增强社会责任感和使命 2.2通过对减缓“温室效应”月恩的讨论，使学生了解太阳能应用技术应用对环境和社会可持续发展的影响，增强生态文明查识： 2.3通过介绍我国学者在太阳能利用率提开的工作成果，提升学生的尺族自，增登专业学习的心，课程目标3：应用太闲能应用技术知识，对太阳能有效利用、储能设各效事率的提高等问从太阳能应用技术角度进行思考、分析问避，并提出自己的见解，在不同专业额城、不同学科上有所创新和发展。 3.1通过时论“最常适用的太阳细射测试手段是什么？测量时需些注意些什么？”、“逆变器的输出具备怎样的条件才能并入电网？”、“太阳能电池的生产工艺中，制绒和制备减反层的作用分别是什么？”、“组件在封装时，土盖板如何选择？粘结剂如何选择等实际工程问愿。培养学生应用太阳能应用技术知识分析、解决实际问避的能力和创新意识： 3.2通过课程小论文“国内外太阳能应用技术的最新研究进展”，使学生了解学科研究现状与未来的发展趋势。课程目标4：利用雨课空等线上学习平台将课前、课上、课后三个环节有机结合，提升学习效果。合理设置数学环节，培养学生的自主学习意识、团合作能力、口头和书而表达能力 41在雨课平台上发布课前预习资料和课后习题，提升学生的白主学习能力 4.2通过课外文献调研并舞写说程报告，提升文献查阅能力和书面表达能力

《太阳能应用技术》课程教学大纲一、课程基本信息英文名称 Solar Rnergy Application Technology 课程代码 TEPE3009 课程性质专业必修课程授课对象能源与动力工程专业学分 2 学时 34 主讲教师吴玺、王健翔等修订日期 2021年1月18日指定教材赵书安，《太阳能光伏发电及应用技术》，东南大学出版社，2011年二、课程目标（一）总体目标：《太阳能应用技术》是培养能源与动力工程专业学生对太阳能应用领域的全面理解和专业技能科学，是的一门专业必修课程，使其能够应对当今能源转型的需求，并为可持续发展做出贡献。课程旨在使学生掌握提供太阳能应用技术的基本概念、基本原理和基本计算，并能熟练运用基础知识来思考、分析和解决培养太阳能系统设计与分析能力。培养学生对太阳能应用的环境影响和可持续性的认识，包括资源利用、碳排放减少和环境保护等方面，培养他们在太阳能领域中的责任意识。在课程教学中首先应使学生建立“节能优先”的基本观点，提高社会责任感和使命感，同时注意培养学生的工程素养、创新意识，增强团队合作能力和沟通表达能力。（二）课程目标：太阳能的利用是开发新能源与可再生能源的重要内容。本课程对太阳能光电转换及其应用领域进行了详细的叙述，包括太阳辐射、太阳能电池的半导体物理基础、太阳能电池的结构、太阳能电池发电原理、太阳能电池生产工艺、太阳能电池发展、新型太阳能电池简介、太阳能电池组件、太阳能系统控制器、太阳能系统逆变器、太阳能系统储能装置、太阳能光伏系统的设计、太阳能光伏系统的施工、太阳能电池项目审批新建、太阳能与其他新能源的结合利用等。在此基础上使学生初步掌握现有太阳能应用技术，并具备初步系统设计能力。课程目标1：通过系统学习，熟练掌握太阳能应用技术基础理论与基础知识。 1．1 掌握太阳能应用技术的原理、光伏发电、太阳能热利用等基础知识； 1．2 掌握集中太阳能发电、太阳能储能、太阳能光热联合系统等基本原理； 1．3 掌握设计和分析太阳能系统，包括光伏系统的设计和性能评估等，以提高能源效率和系统性能。课程目标2：了解太阳能应用技术在工程技术领域的广泛应用及其对环境和社会可持续发展的影响，增强社会责任感。 2．1 通过了解太阳能应用技术在高耗能行业的广泛应用，且与尖端科技发展密切相关，使学生建立“节能优先”的基本观点，增强社会责任感和使命感； 2．2 通过对减缓“温室效应”问题的讨论，使学生了解太阳能应用技术应用对环境和社会可持续发展的影响，增强生态文明意识； 2．3 通过介绍我国学者在太阳能利用率提升的工作成果，提升学生的民族自信，增强专业学习的信心。课程目标3：应用太阳能应用技术知识，对太阳能有效利用、储能设备效率的提高等问题从太阳能应用技术角度进行思考、分析问题，并提出自己的见解，在不同专业领域、不同学科上有所创新和发展。 3．1 通过讨论“最常适用的太阳辐射测试手段是什么？测量时需要注意些什么？”、“逆变器的输出具备怎样的条件才能并入电网？”、“太阳能电池的生产工艺中，制绒和制备减反层的作用分别是什么？”、“组件在封装时，上盖板如何选择？粘结剂如何选择?”等实际工程问题，培养学生应用太阳能应用技术知识分析、解决实际问题的能力和创新意识； 3．2 通过课程小论文“国内外太阳能应用技术的最新研究进展”，使学生了解学科研究现状与未来的发展趋势。课程目标4：利用雨课堂等线上学习平台将课前、课上、课后三个环节有机结合，提升学习效果。合理设置教学环节，培养学生的自主学习意识、团队合作能力、口头和书面表达能力。 4．1 在雨课堂平台上发布课前预习资料和课后习题，提升学生的自主学习能力； 4．2 通过课外文献调研并撰写课程报告，提升文献查阅能力和书面表达能力；

4,3酒过课堂分组讨论等方式培养团队合作意识、沟通交流能力和对工程问题进行清清晰表达的能力。 (三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应美系表课程目标误程子目标对应课程内容对应毕业要求要求1 L,1紫园太阳能应用技术的原通过统学习，练享太阳能应用技理，光伏发电、太阳能热利用第二章21广231第四章4.1广4.4：第六与基础知识. 资611 等基础知识：理积目标1汤过业变求1：11通过系统学习，熟练掌大特学习。然筑安阳能用技术基础理论与基知识】 1你指能中大用情发由。大星太阳能应用技阳能储能、太阳能光热联合系第三章11广341第五章6.1广.3 术基础理论与基统等基本原理：德知说，毕业要求8：81了解专业工程实践对环境和 13线指设计利分据大阴储三十会可持发居的影统。包括光伏系统的设计和性第六章&5逆变器的技术参数与配置选型：第七能评估等，以提高能源效率和章7.17.3：第八章8.18.5 系统性能。 21了解太阳能应用5 毕业要求8 1了解专业工程实践对环境和术在工程技术领域的广泛应用及其对环境和社会可特续发网第一章11太阳能光伏系统实施背景和初步简介 91具有人文社会科学素养和的影响，增送社会责任感：装程目标2了图能用技术在 22通过对减缓“温室了理技是领城的效应”同的讨论，使学生了广泛应用及北对解太阳能应用技术应用对环城半业要求：91具有人文社会科学素养和肚第九章91广96 会责任感，环境和社会可持和社会可持铁发展的响，增续发展的影响强生态文明意识增强社会责任感。华业要求9：9.1具有人文社会科学素养和肚果，提升学生的民恢自给增设置在课后作业调研会责任感。蛋专业学习的信心 3,1通过讨论“最常适用的太设置在多个教学环节的误学分组讨论半业要求4：41具有针对能源系统提出、分识，对热能有效阳辐射测试手段是什么？测品利用、热力设备时需要注意些什么？”、“训毕业要求1：111能够就工程实线中出现的问题做出书面和口头的清断表达，效率的提高、节变器的输出具备怎样的条件才能降托技术等同能并入电网？”、“太阳能电题从太阳能应用技术角度进行思么？”、“组件在封装时，上

4．3 通过课堂分组讨论等方式培养团队合作意识、沟通交流能力和对工程问题进行清清晰表达的能力。（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表课程目标课程子目标对应课程内容对应毕业要求课程目标1通过系统学习，熟练掌握太阳能应用技术基础理论与基础知识。 1.1掌握太阳能应用技术的原理、光伏发电、太阳能热利用等基础知识；第二章 2.1~2.3；第四章 4.1~4.4；第六章 6.1~6.4 毕业要求1： 1-1通过系统学习，熟练掌握太阳能应用技术基础理论与基础知识。 1.2掌握集中太阳能发电、太阳能储能、太阳能光热联合系统等基本原理；第三章 3.1~3.4；第五章 5.1~5.3；毕业要求1：1-1通过系统学习，熟练掌握太阳能应用技术基础理论与基础知识。 1.3掌握设计和分析太阳能系统，包括光伏系统的设计和性能评估等，以提高能源效率和系统性能。第六章 6.5逆变器的技术参数与配置选型；第七章 7.1~7.3；第八章 8.1~8.5 毕业要求8：8-1 了解专业工程实践对环境和社会可持续发展的影响。课程目标2了解太阳能应用技术在工程技术领域的广泛应用及其对环境和社会可持续发展的影响，增强社会责任感。 2.1了解太阳能应用技术在工程技术领域的广泛应用及其对环境和社会可持续发展的影响，增强社会责任感；第一章 1.1太阳能光伏系统实施背景和初步简介毕业要求8：8-1 了解专业工程实践对环境和社会可持续发展的影响；毕业要求9：9-1 具有人文社会科学素养和社会责任感。 2.2通过对减缓“温室效应”问题的讨论，使学生了解太阳能应用技术应用对环境和社会可持续发展的影响，增强生态文明意识；第九章 9.1~9.6 毕业要求8：8-1 了解专业工程实践对环境和社会可持续发展的影响；毕业要求9：9-1 具有人文社会科学素养和社会责任感。 2．3通过介绍我国学者在太阳能利用率提升的工作成果，提升学生的民族自信，增强专业学习的信心。设置在课后作业调研毕业要求9：9-1 具有人文社会科学素养和社会责任感。课程目标3应用太阳能应用技术知识，对热能有效利用、热力设备效率的提高、节能降耗技术等问题从太阳能应用技术角度进行思 3．1通过讨论“最常适用的太阳辐射测试手段是什么？测量时需要注意些什么？”、“逆变器的输出具备怎样的条件才能并入电网？”、“太阳能电池的生产工艺中，制绒和制备减反层的作用分别是什么？”、“组件在封装时，上设置在多个教学环节的课堂分组讨论毕业要求4：4-1 具有针对能源系统提出、分析及解决问题的能力；毕业要求11：11-1 能够就工程实践中出现的问题做出书面和口头的清晰表达

考、分析问题，盖版如何选择？粘结剂如何并提出自己的见不分析、解决实际的能力上有所创新和发新音识 3.2过课程小论文“国内太阳能应用技术的最新研究选半业要求：9.1具有人文社会科学素养和肚展”，使学生了解学科研究现查阅文献进行钠总结，并损写深程小论文，了解会责任感业要求12：12.1具有自主学习的意识状与未来的发展趋势。 4,1在雨课堂平台上发布前顶习货料和课后习题。提升每次课前和课后在南误宝平台发布预习资料和课后业要求12 121具有自主学习的意识学生的自主学习能力。用南课等线上习题坐习平合鹊浮前、课上、课后三个环节有机结 4.2通过课外文献调研并摆合，提升学习效红去士写课程报告，提升文献查同能课程结束前需要通过查阅文献进行归纷总结，并撰力和节面表达能力，写禄程小论文业要求12：12.1且有自主学习的识果。合理设置字环节培养华业要求10：10-1只有团队合作精神或意力、口头和书 4.3通过课堂分组讨论等表达能力式班养因队合作青迎。为通功够在团队中承相应角色流能力和对工程问愿进行清清设置在多个教学环节的误堂分组讨论中出现的呀表达的能力. 书面和口头的清去达三、教学内容第一章绪论教学目标 (1)使学生了解人类历史上所经历的各个能源利用时期及其能源使用类型特点：了解世界当前所处的能源使用状态，能区别常规能源和新能源的种美，并知道常规能源的局限作： (②)了解风能、海能、地热能、枝能、氢能和生物质能等新能源类型的定义、优点和峡点，清楚明白新能源与常规能源在利用方式和开发难度上的区别。特别需要了解太阳能与其他新能源之间的区别显著的优势和峡点。 2教学重难点 (1)重点：风能、湖为能、地热能、核能、氢能和生物质能等新能源类型的定文： (2)难点：区别常规能源和新能的种类。 3.教学内容 1,1太阳能应用技术的研究内容及其在科学技术和工程中的应用 1,2常规能源和新能源的种类 1.3太阳能与其她新能源之间的区别教学方法自主学习：利用雨课堂平台预习课程内容并完成深后作业：讲授法：相关概念和物理原理：案例法：通过大量的工程案例介绍太阳使应用技术的广泛应用

考、分析问题，并提出自己的见解，在不同专业领域、不同学科上有所创新和发展。盖板如何选择？粘结剂如何选择?”等实际工程问题，培养学生应用太阳能应用技术知识分析、解决实际问题的能力和创新意识； 3．2通过课程小论文“国内外太阳能应用技术的最新研究进展”，使学生了解学科研究现状与未来的发展趋势。查阅文献进行归纳总结，并撰写课程小论文，了解学科研究现状与未来的发展趋势，培养学科意识和创新能力。毕业要求9：9-1 具有人文社会科学素养和社会责任感。毕业要求12：12-1 具有自主学习的意识。课程目标4：利用雨课堂等线上学习平台将课前、课上、课后三个环节有机结合，提升学习效果。合理设置教学环节，培养学生的自主学习意识、团队合作能力、口头和书面表达能力。 4．1 在雨课堂平台上发布课前预习资料和课后习题，提升学生的自主学习能力。每次课前和课后在雨课堂平台发布预习资料和课后习题毕业要求12：12-1 具有自主学习的意识。 4．2 通过课外文献调研并撰写课程报告，提升文献查阅能力和书面表达能力。课程结束前需要通过查阅文献进行归纳总结，并撰写课程小论文毕业要求11：11-1 能够就工程实践中出现的问题做出书面和口头的清晰表达；毕业要求12：12-1 具有自主学习的意识。 4．3 通过课堂分组讨论等方式培养团队合作意识、沟通交流能力和对工程问题进行清清晰表达的能力。设置在多个教学环节的课堂分组讨论毕业要求10：10-1 具有团队合作精神或意识； 10-2能够在团队中承担相应角色。毕业要求11：11-1 能够就工程实践中出现的问题做出书面和口头的清晰表达。三、教学内容第一章绪论教学目标（1）使学生了解人类历史上所经历的各个能源利用时期及其能源使用类型特点；了解世界当前所处的能源使用状态，能区别常规能源和新能源的种类，并知道常规能源的局限性；（2）了解风能、潮汐能、地热能、核能、氢能和生物质能等新能源类型的定义、优点和缺点，清楚明白新能源与常规能源在利用方式和开发难度上的区别，特别需要了解太阳能与其他新能源之间的区别，显著的优势和缺点。 2.教学重难点（1）重点：风能、潮汐能、地热能、核能、氢能和生物质能等新能源类型的定义；（2）难点：区别常规能源和新能源的种类。 3.教学内容 1.1太阳能应用技术的研究内容及其在科学技术和工程中的应用 1.2 常规能源和新能源的种类 1.3太阳能与其他新能源之间的区别教学方法自主学习：利用雨课堂平台预习课程内容并完成课后作业；讲授法：相关概念和物理原理；案例法：通过大量的工程案例介绍太阳能应用技术的广泛应用；

讨论法课堂围晓“身边的太阳能应用技术”进行讨论。 5.教学评价回答以下月题： (1)人类历史上经历了几个能源利用时期？ (2)常见的新能潭关型有事些 (3)太阳能最大的优块点分别是什么：第二章太阳辐射 1教学目标 (1)了解太阳的基本参数如太阳表面温度和日地距离等：了解太阳辐射发生的基本方式和原理 (2)了解太阳常数和大气质量之间的美系并能够理解大气质量存在的意义： (3)了解大气成分对太阳光的吸收、反射和散射的作用：了解大气中各种成分对太阳光语选择性吸收的原因：了解地表接收到的太阳铝射的辐射类型： (④)了解我国太阳能资源在全球的水平：对中国版图上，太用能资源特别好和特别差的儿大区和省份能够清楚了解。 2.数学重难点 (1)重点：地表接收到的太阳绍射的幅射类型： (2)难点：大气成分对太阳光的吸收、反射和散射的作用。 3.教学内容 2.1太阳的结构及日地运动规律 22地球层之外的大气辐射 23到达地表的太阳射 2.4地球表面候斜面上的太阳铝射 2.5太阳铝射的测量 2.6全球和中国太阳能货源分布 4.教学方法（)自主学习：利用雨课堂平台预习课程内存并完成课后作业： (2)讲授法：相关飙念和物理原理： .教学评价国答以下问题： (1)太阳的表面温度是多少？《(2)太阳常数是多少？是如何定义的 (3)到达地面的太阳辐射为什么会比地球大气层外侧的要低？ (4)最常适用的太阳辐射测试手段是什么？测量时需要注意些什么：完成习愿：2-小、2-2、2-3。第三章太阳能电池 1教学目标 (1)掌提导体、半导体和绝修体物理意义上的分界线：明白半导体结构带来的特珠的结构特征： (2)掌握本征半导体的含义和指杂半导体的含义：掌握最常见的型和型半导体的形成机理： (3)结合站和光生伏特效应，能够完禁的描述出太阳能电池受太阳光黑射之后，产生电流的完成过程 (4)堂报硅材料的制各流程：章据定向凝因法和浇筑法的区别：章据单品硅提纯的两种方式

讨论法：课堂围绕“身边的太阳能应用技术”进行讨论。 5.教学评价回答以下问题：（1）人类历史上经历了几个能源利用时期？（2）常见的新能源类型有哪些？（3）太阳能最大的优缺点分别是什么？第二章太阳辐射 1.教学目标（1）了解太阳的基本参数如太阳表面温度和日地距离等；了解太阳辐射发生的基本方式和原理；（2）了解太阳常数和大气质量之间的关系并能够理解大气质量存在的意义；（3）了解大气成分对太阳光的吸收、反射和散射的作用；了解大气中各种成分对太阳光谱选择性吸收的原因；了解地表接收到的太阳辐射的辐射类型；（4）了解我国太阳能资源在全球的水平；对中国版图上，太阳能资源特别好和特别差的几大区域和省份能够清楚了解。 2.教学重难点（1）重点：地表接收到的太阳辐射的辐射类型；（2）难点：大气成分对太阳光的吸收、反射和散射的作用。 3.教学内容 2.1 太阳的结构及日地运动规律 2.2 地球层之外的大气辐射 2.3 到达地表的太阳辐射 2.4 地球表面倾斜面上的太阳辐射 2.5 太阳辐射的测量 2.6全球和中国太阳能资源分布 4.教学方法（1）自主学习：利用雨课堂平台预习课程内容并完成课后作业；（2）讲授法：相关概念和物理原理； 5.教学评价回答以下问题：（1）太阳的表面温度是多少？（2）太阳常数是多少？是如何定义的？（3）到达地面的太阳辐射为什么会比地球大气层外侧的要低？（4）最常适用的太阳辐射测试手段是什么？测量时需要注意些什么？完成习题：2-1、2-2、2-3。第三章太阳能电池 1.教学目标（1）掌握导体、半导体和绝缘体物理意义上的分界线；明白半导体结构带来的特殊的结构特征；（2）掌握本征半导体的含义和掺杂半导体的含义；掌握最常见的P型和N型半导体的形成机理；（3）结合PN结和光生伏特效应，能够完整的描述出太阳能电池受太阳光照射之后，产生电流的完成过程；（4）掌握硅材料的制备流程；掌握定向凝固法和浇筑法的区别；掌握单晶硅提纯的两种方式；