《太陽能電池與工藝》課程教學大綱一、課程簡介課程中文名太陽能電池與工藝課程英文名BatteryandProcessofSolarEnergy雙語授課□是否課程代碼課程學分3總學時數32課程類別□通識教育課程□公共基礎課程專業教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質必修□選修□其他課程形態□線上線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學考核方式閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告課堂表現□階段性測試平時作業其他（可多選）開課學院材料科學與工程學院開課系(教研室)新能源材料與器件教學系面向專業新能源材料與器件專業開課學期第7學期先修課程材料化學后續課程創新創業實踐、勞動體驗與鍛煉選用教材1.鄧長生.太陽能原理與應用（第1版）[M].北京:化學工業出版社,2016.參考書目1.戴松元.太陽能轉換原理與技術（第1版）[M].北京:中國水利水電出版社,2018.2.施鈺川.太陽能原理與技術（第1版）[M].西安:西安交通大學出版社,2009.3.ZekaiSen著，付青編譯.太陽能基礎理論與建模估算技術（第1版）[M].北京:電子工業出版社,2013.課程資源中國大學MOOC(慕課)_國家精品課程在線學習平臺，中國知網，GoogleScholar，WebofKnowledge.課程簡介《太陽能電池與工藝》是高等類新能源材料與器件專業必修的專業核心課。主要介紹太陽能資源、太陽能熱利用、太陽能電池、太陽能利用的技術經濟分析及太陽能利用的發展趨勢。通過該門課程的學習，不但可以驗證、鞏固理論知識，加深對典型太陽能電池反應機理的理解，而且可以提高實驗操作技能、實驗設計能力和分析解決實際問題的能力，培養嚴謹細致、實事求是的科學態度，為后續課程的學習和將來的科研、工作打下基礎。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1能陳述太陽能的基本概念和研究范圍，習得太陽能電池制備實驗的基本操作技能；能描述太陽能熱利用的基本原理、應用范圍和熱動力學的基本知識；識別太陽能電池的分類及特點，能描述電池組件及測試的基本能力；推導和解釋太陽能熱動力與熱利用的關系、寫出典型的反應機理、運用電池的性能提出性能測試和評價的方法；能陳述太陽能的最新研究成果、發展趨勢及經濟利用。能陳述太陽能的最新研究成果、發展趨勢及經濟利用。課程目標2具備較強的自主學習能力，分析晶體硅太陽能電池、薄膜太陽能電池、聚光型太陽能電池及其他太陽能電池的制備方法和工藝，同時了解太陽能電池應用及本學科方向一些有意義的新動向。具備正確觀察實驗現象、查閱文獻和運用化學實驗知識、思想與方法認識、表達、分析相關實際問題的能力。課程目標3具有嚴謹認真、實事求是、積極進取、勇于創新的學習態度與科學精神；形成良好的學習習慣，樹立終身學習的意識，學會前后對比、理論聯系實踐等高效學習有機化學的方法，具備較強的自主學習能力。表2-1課程目標與畢業要求對應關系畢業要求指標點課程目標畢業要求2：工程知識【H】能夠應用化學、數學、統計學、工程基礎等知識解決工程問題。1畢業要求3：問題分析【M】通過文獻研究、實驗試驗、工程推理、工程經驗提煉等方法，評估數據和問題的表象，分析假設和偏差源，把握總體目標，分清問題的主次，制定太陽能電池工藝問題解決方案的思路與方法，設計具體問題的解決方案，并能滿足特定的工業需求。并同時考慮安全、環保、成本等因素。2畢業要求3：終身學習【L】具備能夠選擇合適的途徑實現自身發展的能力。3三、課程學習內容與方法（一）理論學習內容及要求表3-1課程目標、學習內容和教學方法對應關系序號課程模塊學習內容學習任務課程目標學習重點難點教學方法學時1太陽能資質1.太陽與太陽輻射1.預習：整章教材、課件2.拓展閱讀：中國的太陽能資源課程目標1、2重點：1.太陽能的概念、特點與應用2.太陽核心聚變的反應過程3.太陽的輻射形式講授法：針對1、2節自主學習法：針對3節，進行自主交流與匯報22.地球大氣對太陽輻射的衰減課程目標13.太陽輻射測試課程目標1、22太陽能熱利用1.太陽能熱利用的基本原理1.預習：整章教材、課件2.主題討論：聚光器的基本原理及類型課程目標1、2重點：1.太陽能熱利用的基本原理2.太陽能熱利用系統的類型、性能難點：1.太陽能熱動力1.講授法：針對1、2節2.專題研討：針對3節22.太陽能熱利用類型、系統性能及材料選擇課程目標1、23.太陽熱動力及太陽能熱利用系統的其他形式課程目標1、23太陽能電池1太陽能電池的基本原理與性能檢測1.預習：整章教材、課件2.主題討論：太陽能電池的發展趨勢課程目標1-3重點：1.太陽能電池的原理2.不同種類太陽能電池的制備工藝難點：1.太陽能電池或組件性能的測試原理1.講授法：針對1節2.專題研討：針對5節能夠促進學生從多維度對太陽能材料的性能計引發思考14課程目標1-32.晶體硅太陽能電池3.薄膜太陽能電池課程目標2、34.聚光型太陽能電池課程目標2、35.其他太陽能電池及太陽能電池的應用課程目標34太陽能儲能1.蓄電池的工作原理及基本概念1.預習：整章教材、課件2.主題討論：鉛酸畜電池的優缺點課程目標2重點：1.鉛酸蓄電池的充放電電化學反應2.消極極化的方式1.講授法：針對1節2.專題研討：針對3節8課程目標22.蓄電池的工作特性與特點課程目標33.鉛酸蓄電池與硅膠蓄電池5太陽能利用的技術經濟分析1.評價指標1.預習：整章教材、課件2.主題討論：太陽能光伏系統的成本課程目標2、31.影響太陽能利用系統的經濟性甚微因素2.太陽能光伏系統的經濟性難點：1.太陽能利用系統的經濟指標2.光伏系統的投資成本1.講授法：針對1節2.專題研討：針對3節，促進學生從多維度降低太陽能利用系統的投資成本4課程目標32.太陽能熱水器3.太陽能光伏系統課程目標26太陽能利用的發展趨勢1.太陽能熱利用1.預習：整章教材、課件2.主題討論：太陽能光伏發電系統的設計要求課程目標3重點：1.容量與發電量的設計步驟2.光伏系統工程施工工藝與方法難點：1.光伏發電系統組件的安裝1.講授法：針對1節2.專題研討：針對3節太陽能光伏發電系統要滿足的條件2課程目標2、32.太陽能光伏課程目標33.太陽熱/光伏的混合技術四、課程考核（一）考核內容與考核方式表4課程目標、考核內容與考核方式對應關系課程目標考核內容所屬學習模塊/項目考核占比考核方式課程目標11.太陽能原理及主要用途1、260%1.課堂表現2.平時作業3.階段測驗4.閉卷考試2.影響地球表面接受太陽輻射能的因素23.太陽能測試的方法及熱核反應34.太陽能電池的材料種類及影響因素35.單晶硅和多晶硅太陽電池的制備工藝36.聚光型、薄膜型電池的性能47.蓄電池的工作原理48.鉛酸蓄電池與硅膠蓄電池的工作特性4課程目標21.太陽能利用的評價指標3、4、5、635%1.課堂表現2.平時作業3.階段測驗4.閉卷考試2.太陽電池的穩定性3、4、63.太陽光伏系統5、6課程目標31.太陽熱光伏的混合技術65%1.課堂表現2.平時作業3.階段測驗4.閉卷考試2.太陽能電池的發展趨勢2、3、4、63.充放電反應2、3、4表4-2課程目標與考核方式矩陣關系課程目標考核方式考核占比期末考試70%課堂表現12%平時作業9%階段測評9%課程目標160%60%60%60%60%課程目標230%35%35%35%35%課程目標310%5%5%5%5%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現（30%）：通過學生在課堂上的表現情況、發言與提問情況，來評價學生相關的能力。（2）平時作業（40%）：圍繞課程的學習目標進行作業的設計。如讓學生簡述對知識的認識，考核學生對于概念的理解情況，幫助學生將定義轉化為自己的理解。每次講課完畢，教師均會根據所講內容以及需要延伸的內容，提出具體要求，布置相關作業，取每次成績的平均分，百分制。3）階段測驗（30%）：學生在平時測試、測驗中掌握課程的情況。平時成績（100%）=課堂表現（30%）+作業（40%）+階段測驗（30%）注：課堂表現、作業、階段測驗分別按百分制計分。2.期末成績評定《太陽能電池與工藝》課程采用閉卷形式考試，期末考試主要考察學生對太陽能電池的基本概述、原理、不同類型電池材料和工藝、太陽能性能測試、蓄電池的工作原理及充放電反應等知識的考察。要求學生掌握基本概念，掌握理解不同類型太陽能電池的特性、制備、結構等知識，運用所學理論知識解決實際生產生活問題。卷面成績100分。3.總成績評定總成績應由平時考核成績和期末考核成績構成，其構成比例應科學合理。書寫格式：總成績（100%）=平時成績（30%）+期末成績（70%）（三）評分標準試卷考核項目以試卷參考答案及評分細則為準。表5評分標準考核項目評分標準優秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現（1）課堂測驗、回答問題正確，且能進行解釋（50%）。（2）提問、討論發言觀點正確，問題有深度、有創新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問、討論發言觀點正確，但問題無深度或無創新（50%）。（1）課堂測驗、回答問題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發言觀點基本正確，但問題無深度、無創（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問、討論發言觀點有部分錯誤，或邏輯不嚴（50%）。（1）課堂測驗、回答問題錯誤率超過50%，且不能解（50%）。（2）提問、討論發言觀點錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴密（50%）。平時作業（1）答案正確率超過90%（80%）。（2）部分作業完成方法、思路有創新（10%）。（3）書寫規范，無抄襲，態度端正（10%）。（1）作業正確率在80~89%（80%）。（2）整個作業完成方法、思路無創新（10%）。（3）書寫規范，無抄襲，態度端正（10%）。（1）作業正確率在70-79%（80%）。（2）整個作業完成方法、思路無創新（10%）。（3）書寫較規范，無抄襲，態度基本端正（10%）。（1）作業正確率在60-69%（80%）。（2）整個作業完成方法、思路無創新（10%）。（3）書寫不夠規范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業正確率在60%以下（80%）。（2）整個作業完成方法、思路無創新（10%）。（3）書寫不