《太阳能光伏学》课程教学大纲.docx

太阳能光伏学课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1314512323课程名称（中/英文）：太阳能光伏学So1arPho<oo1.taic课程类别：专业方向特色课程学分；2.5总学时；40理论学时：40实验/实践学时：0适用专业：材料物理适用对象：本科先修课程：大学物理、半导体物理与涔件、材料物理,固体物理教学环境：多媒体教空开课学院：材料科学与工程学院二、课程茴介I.课程任务与目的太阳能光伏学是材料物理专业的一门专业方向特色课程.主要介绍了太阳能光伏发电的基本概念和原理、硅太阳能电池的主要性能参数、太阳能电池的结构和生产工艺流程等.此外，还讲述了太阳能光伏发电系统的加成和其他相关设备，全面地Hi述了太阳能光伏发电系统的设计和应用，了斛光伏组件全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题，在本课程绪论环节，将加入中国太阳能利用的发展历史，并与同期世界发达国家的太阳能技术发展进行横向对比，起到激发学生强烈的为国争光,投入经济建设投建功立业的爱国主义情怀.在本课程并网太阳能发电系统设计环节,介绍国家的中远期新能源发展目标,激发学生为干创新、极务祖国的理想信念.2.对接培养的岗位能力通过本课程的学习，使学生掌握太阳能电池的旗木制备技术、表征手段及光伏系统的设计，了好光伏系统在国民经济各领域中的应用：能的诳行基本的太阳能电池性能测试及太阳能电池组件封装，并具备太阳能光伏系统优化设计的技能.三、课程被学目标I.课程对毕业要求的支撑I毕业要求指标点3.2J能对太阳能光伏和珅黑广电池等新能源材料相关单兀（部件）的特定需求进行设计，并通过图纸、报告或实物等形式呈现，I毕业要求指标点3.3能够进行材料制笛I：艺流程或光伏电站/储能系统的设计,并在设计过程中体现创新意识.【毕业要求指标点3.4在设计过程中能够考虑公共健康与安全、节能战柞与环境保护、法律与伦理、以及社会与文化等制约因素，毕业要求指标点U.2J/解新能源材料领域工程及产品全周期、全流程的成本构成.理解其中涉及的工程管理与经济决策问遨.2 .课程教学目标对应毕业要求，具体内容如下：教学目标I：使学生掌握太阳能光伏发电的基本原埋，通过理解太阳能电池的组成材料和结的.熟悉太阳能电池的工艺流程：?握太阳能电池性能测试相关参数及测试方法,具备进行太阳能电池生产及性旎测试的实际操作能力。（支押毕业要求的指标点3.2>教学目标2：通过全面学习太阳能电池系统的俎成结构，掌握太阳能光伏发电系统的基本设计规律，具备太阳能光伏系统优化设计的技能，能琮合运用所学的知识分析和解决简单的太阳能光伏系统优化设计向胭。（支探毕业要求的指标点3.3>教学目标3：使学生能够在太阳能光伏系统设计过程中考虑健康与安全、节能减排与环境保护、法律与伦理、以及社会与文化等制约因素.（支择毕业要求的指标点34）教学目标4：使学生了解太阳能电池生产和太阳能光伏发电系统建设安袋过程的成本构成，能纺理解其中涉及的工程管理与经济决策问题。支掠毕业要求的指标点11.2）四、教学课时安排学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题1太阳能及其利用概述221、3主题2太阳能电池的工作原理及其特性881、2、4主题3太阳能电池组件的制备及其结构881、2、3、4主题4独立太阳能发电系统的结构及设计10102、3、4主题5并网太阳能发电系统的结构及设计12122、3、4合计4040五、教学内容及教学设计主JH1太阳能及其利用概述I.教学内容能源概述及能源的供需现状：太阳射的光谱特戊及太阳能资源的分布状况；太阳能的利用方式及太阳能光伏发电的优缺点:近代人类利用太阳能的历程及当前世界及中国太阳能光伏产业的发展状况，3 .教学曳点教学更点是太阳能的利用方式及太阳能光伏发电的优缺点.4 .教学难点教学难点是太阳场射的性质以及太阳辐射光谱的分布.5 .教学方窠设计枭用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。介绍中国太阳能利用的发展历史，并与同期世界发达国家的太阳能技术发展进行横向对比，起到激发学生强烈的为国争光，投入势济建谀一筏建功立业的爱国主义情怀.6 2太阳能电池的工作朦理及其特性1 .教学内容半导体的特性及其能带结构、P-N结的形成、光伏效应和太阳能电池的工作原理：太阳能电池的电特性及外特性、太阳能电池伏安特性测试原理及无谙响应测试原理：太阳能电池的标准测试条件和伏安特性测试步骤及光谱响应测试步骡.2 .教学幽点教学重点是PN结的光伏效应及太阳能电池的工作原理.3 .教学难点教学难点是半导体的特性及其能带结何和P-N结的形成过程.4 .教学方案设计采用多媒体课堂报课,授课过程中同时采用向区讨论式、案例式、比发式等教学方法.介绍太阳能电池测试技术的基本情况及发展历史，并通过横向对比我国与国外测试技术水平的差距.特别是测试的设符生产、制造和专利的情况.激发学生不畏唆雄、勇于突破技术难遨的科技创新精神,以及为我国科学技术发展做出自己的贡献的爱国情怀.5 题3太阳能电池的制备及其结构1 .教学内容晶体硅太阳电池的制造过程，包括提纯、技棒、切片、制电池、封装；各类薄膜太阳能电池材料，如非晶硅薄媵、多晶硅薄膜、碎化怪薄膜、CdTe和CdS薄膜等的基本性鲂、制备过程及电池结构.2 .教学重点教学重点是晶体硅太阳能电池的制造过程.3 .教学难点教学难点是晶体硅太阳能电池的制造工艺过程和步骤，4 .教学方案设计枭用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用问卷讨论式、案例式、启发式等教学方法。介绍太阳能电池时装的自动化产线时，将融入现在智能制造的科技发展前沿，五点突出我国是太阳能电池组件生产大国,激发学生作为一名中国人的骄傲和自豪.并且，我国的企业在太阳能电池技术上不断地提高太阳能电池组件的功率和转换效率，引导学生在生产中不畏艰难、不断的探索技术突破和创新的工匠精神.为制造大国和强国贡献自己的力量.主题4独立太阳健发电系统的结构及设计1 .教学内容独立太阳能光伏发电系统的基木组成及其工作原理；太阳住电池方阵、称电池、控制器及逆变器在太阳能光伏发电系统中的作用及此工作原理：独立太阳能光伏发电系统的设计及优化.2 .教学重点教学重点是太阳能电池方阵、蓄电池、控制器及逆变器在太阳能光伏发电系统中的作用，及独立太阳能光伏发电系统的设汁。3 .教学玳点教学雉点是控制器、逆变器和看电池的工作原理及其特性，4 .教学方案设计采用多媒体课堂授课,授课过程中同时采用问速讨论式、案例式、启发式等教学方法.介绍独立太阳能电池发电系统的主要应用是在偏远山区，好穷地区，游牧地区等，我国还将光伏电站作为扶跋的一项举擀进行建设：介绍我国的光伏发电补贴政策，体现了我国一切为了人民，为了人民能移过上拿福安康的生活依山的努力，说明了社会主义制度的优越性，激发学生的爱国主义信念.5 JB5并网太阳能发电系统的结构及设计1 .教学内容并网太阳能光伏发电系统的基本组成及其工作原理：太阳能电池方阵、并网逆变、汇流箱、食流配电柜、交流配电板,升压变压器在太阳能光伏发电系统中的作用及其工作原理：并网太阳能光伏发电系统的设计及优化。2 .教学流点教学重点是并网逆变器、汇漉箱，直流/交流配电柜、升压变压器在太阳能光伏发电系统中的作用.3 .教学难点教学难点是井网太阳能光伏发电系统的设计。4 .救学方案设计枭用多媒体课堂授课，授课过程中同时采用向题讨论式、案例式、启发式等教学方法。介绍我国十二五、十三五、十四五规划中关于光伏行业发展的论述，加强学生专业学习的荣誉感，激发学生对专业学习的兴理，致力于用所学的专业知识为祖国的建设添破加瓦,六、学生成绩讦定1 .课程考核方式及比例太阳能光伏学课程理点考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问遨和解决问超能力、和创新能力等：考核方式采用平时和期末考核相结合的方式，其中平时考核包括作业、课堂表现、项目和答辩等形式,充分体现了全过程的考核方式.具体评定方式见下表.学生成绩评定表方式平时成绩期中考试期末考试出勤课堂表现作业项目答辩阶段测试小论文其他成绩比例55101010602 .课程考核方式讦价权本课程教学目标与考核方式评价权无如衣所示;课程教学目标支撵毕业要求指标点考核评价方式权Hi<%)过程性考核期末考试合计出勤及课堂衣现作业项目答制教学目标1指标点3.2222320-3029-39教学目标2指标点3.3344320-353479教学目标3指标点3.43222I（M519-24教学目标4指标点1.1.2222208合计10IO1010601003.课程成陵评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀(90700分)良好（MMi9分）中等(7tt-79分)及格（6069分）不及格(<M)分)出勤及课堂表现(10%)无退到、早退、旷课现象。枳极参加课堂讨论，并有自己独到的见解.能睇准确回答问题,儡尔有迟到、早退现象。较为枳极台加课堂讨论.能好准确回答问题，并提出有迟到、早退现象，能律主动参加课堂讨论，能好回答问题，有退到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，I八能回答相关问题.迟到、早退、旷课较多.不能有效参加课堂讨论.回答不出所有问并有自己独到的见解.自己的见解。趣。作业（10%）能鲂独立完成作业.作业完成防地优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决何超.并获得正确结论。能弊独立完成作业，完成质量较高,能好运用所学知识和理论解决问遨并获得正确结论。能就独立完成作业,完成质量符合要求.能够运用所学知识和理论解决问题,并获得有效玷论。基本能肪独立完成作业,部分题目解答存在抄袭现象,运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求，不能独立完成作业,存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力。«11（10%）能够完成太阳能光伏系统设计攻目，设计内容完整、合理，深刻理解其中涉及的工程管理与经济决策问鹿。能师完成太阳能光伏系统i殳计预13.设计内容较完整、合理，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题。能铐完成太阳能光伏系统设计项目，设计内容完整、合理，理解我中涉及的工程管理与羟济决策问遨.基本能师完成湎足特定需求的项目设计设计内容噩本完整、合理，基本理解其中涉及的工程管理与经济决策问题。不能第完成满足特定需求的项目设计.设计内容战本完整、合理，不理解其中涉及的工程管理与经济决策问题.答辩（10%）熟练掌握太阳能光伏系统的原理和优化设计的问题.以及新能源材料领域工程及产品全周期、全流程的成本构成.正确掌握太阳能光伏系统的原理和优化设计的问题,以及新能就材料柒域工程及产品全周期、全流程的成本构成。掌握太阳健光伏系统的原理和优化设计的问题,以及新能源材料领域工程及产品全