3.1.1 LED的發光機理LED是Light Emitting Diode（發光二極管）的簡稱，本質上就是一種半導體二極管，包括正負電極、P型半導體層、N型半導體層、發光層和基底層（如圖3.2所示），實際的LED需要考慮發光和散熱等因素結構要復雜很多。所謂P型半導體，是摻雜了受主雜質的半導體材料，這樣會產生一定數量的空穴；N型半導體則是摻雜了施主雜質的半導體材料，產生一定數量的自由電子。由於發光層很薄，P型半導體層與N型半導體中的空穴和電子在界面的復合，在發光層形成了PN結。PN結具有一定的等

●第1章緒論1
1.1太陽能資源應用概述3
1.1.1太陽能替代化石能源3
1.1.2太陽能利用與環境保護5
1.1.3我國的太陽能資源7
1.2光伏發電技術9
1.2.1光伏發電簡介9
1.2.2光伏發電的現狀和發展10
1.3太陽能LED照明繫統11
1.3.1從PN結到PN結的綠色照明11
1.3.2太陽能LED繫統的組成13
1.3.3太陽能LED繫統應注意問題15
1.3.4太陽能LED的技術發展趨勢19
第2章太陽電池21
2.1太陽電池概述23
2.1.1半導體的基本知識23
2.1.2太陽電池的基本原理28
2.1.3太陽電池的基本結構32
2.1.4太陽電池的分類33
2.2太陽電池的基本特性36
2.2.1太陽電池的極性36
2.2.2太陽電池的電流-電壓特性37
2.2.3太陽電池的輸出功率和填充因子40
2.2.4光電轉換效率42
2.3太陽電池的外部特性44
2.3.1光譜響應44
2.3.2溫度特性和光照特性44
2.3.3負載特性46
2.4太陽電池的發展47
2.4.1太陽電池的發展進程47
2.4.2太陽電池發展趨向48
2.5太陽電池組件54
2.5.1原材料對光伏組件功率的影響54
2.5.2生產工藝對光伏組件功率的影響58
第3章LED光源及其驅動技術61
3.1LED的工作原理63
3.1.1LED的發光機理63
3.1.2LED發光器件的結構特點71
3.1.3白光LED的實現方法76
3.2LED的光學特性82
3.2.1LED常用光學參數及其測量82
3.2.2LED的一次與二次光學設計84
3.3LED的電學特性87
3.3.1LED的伏安特性87
3.3.2LED的工作電路特點87
3.3.3LED的調光88
3.4LED的熱學特性89
3.4.1LED器件發熱的原因89
3.4.2溫度對LED光輸出的影響89
3.4.3常用LED散熱技術介紹90
3.5LED的封裝技術91
3.5.1LED的封裝形式和結構92
3.5.2LED的封裝技術綜述92
3.6半導體照明驅動和控制技術95
3.6.1大功率LED的連接方式96
3.6.2LED驅動電路介紹98
3.6.3控制技術101
3.7LED的分選技術103
3.7.1LED分選的必要性103
3.7.2LED的分選方法104
3.7.3LED的分選現狀與趨勢105
3.8LED燈及太陽能LED繫統106
3.8.1LED燈106
3.8.2太陽能LED繫統109
第4章蓄電池111
4.1蓄電池基本概念與特性113
4.1.1蓄電池的基本結構113
4.1.2蓄電池的主要參數114
4.1.3蓄電池的基本特性118
4.2蓄電池種類及其工作原理121
4.2.1酸性蓄電池結構及原理121
4.2.2堿性蓄電池結構及原理122
4.2.3其他光伏采用的蓄電池124
4.2.4光伏繫統中蓄電池的選擇131
4.3鉛酸蓄電池135
4.3.1鉛酸蓄電池的發展135
4.3.2鉛酸蓄電池充放電原理136
4.3.3充放電中電流規律138
4.3.4充放電中的極化過程139
4.4蓄電池充放電控制141
4.4.1蓄電池的充電控制方法141
4.4.2蓄電池充放電過程中常見的幾個問題143
4.5VRLA電池145
4.5.1VRLA電池結構特點145
4.5.2VRLA電池密封原理147
4.5.3VRLA電池的使用147
4.6鋰離子電池149
4.6.1鋰離子電池的基本原理150
4.6.2太陽能鋰離子電池152
第5章控制繫統155
5.1控制繫統的原理和要求157
5.2充電控制158
5.2.1充電基本特性158
5.2.2主要充電方法161
5.3放電控制164
5.4控制器的分類167
5.4.1並聯型控制器167
5.4.2串聯型控制器168
5.4.3脈寬調制型控制器169
5.4.4智能型控制器170
第6章繫統設計173
6.1設計要求175
6.2容量配置177
6.2.1設計的基本原理177
6.2.2蓄電池容量設計178
6.2.3太陽電池方陣設計183
6.2.4設計的校對185
6.3太陽電池方陣的位置186
6.3.1很好傾角的計算186
6.3.2太陽電池方陣的方位角189
6.4配電設計189
6.4.1配電箱190
6.4.2導線191
6.4.3接地與防雷裝置196
第7章太陽能LED照明的應用199
7.1照明設計基礎201
7.1.1照明設計的目的201
7.1.2照明的方式與種類204
7.1.3照明燈具的選擇206
7.1.4照明質量的評價209
7.2照明基礎215
7.2.1光度學基礎215
7.2.2視覺基礎221
7.2.3色度學基礎235
7.3燈具254
7.3.1燈具的控光器件254
7.3.2燈具的分類265
7.3.3燈具的電學性能268
7.4太陽能LED燈具271
7.4.1太陽能LED道路照明271
7.4.2太陽能LED草坪燈276
7.4.3太陽能LED景觀照明278
7.4.4太陽能LED廣告照明282
第8章安裝與維護291
8.1繫統的安裝293
8.1.1部件的安裝293
8.1.2電氣安裝295
8.2檢查測試297
8.2.1繫統的檢查297
8.2.2光伏發電繫統的測試298
8.3繫統的管理與維護300
8.3.1太陽能LED照明裝置的管理300
8.3.2太陽能LED照明裝置的維護301
參考文獻307

本書繫統地介紹了太陽能LED照明繫統的基本原理、繫統構成及設計、應用等內容。全書共8章：第1章簡述了太陽能LED照明技術的基本知識；第2~5章介紹了構成太陽能LED照明繫統主要部件的基本原理和使用特性，包括太陽電池、LED光源及其驅動技術、蓄電池、控制繫統；第6章介紹了太陽能LED照明繫統的設計；第7章介紹了太陽能LED照明繫統的應用；第8章介紹了太陽能LED照明繫統的安裝與維護。
本書可供從事太陽能光伏繫統設計、應用、研究、管理以及太陽能LED照明設計的人員閱讀，也可用作高等院校相關專業師生的學習參考書。

陳育明 編