太阳能电池与工艺理论6 课程教学大纲

《太阳能电池与工艺》课程教学大纲一、课程简介课程中文名太阳能电池与工艺课程英文名BatteryandProcessofSolarEnergy双语授课□是否课程代码课程学分3总学时数32课程类别□通识教育课程□公共基础课程专业教育课程□综合实践课程□教师教育课程课程性质必修□选修□其他课程形态□线上线下□线上线下混合式□社会实践□虚拟仿真实验教学考核方式闭卷□开卷□课程论文□课程作品□汇报展示□报告课堂表现□阶段性测试平时作业其他（可多选）开课学院材料科学与工程学院开课系(教研室)新能源材料与器件教学系面向专业新能源材料与器件专业开课学期第7学期先修课程材料化学后续课程创新创业实践、劳动体验与锻炼选用教材1.邓长生.太阳能原理与应用（第1版）[M].北京:化学工业出版社,2016.参考书目1.戴松元.太阳能转换原理与技术（第1版）[M].北京:中国水利水电出版社,2018.2.施钰川.太阳能原理与技术（第1版）[M].西安:西安交通大学出版社,2009.3.ZekaiSen著，付青编译.太阳能基础理论与建模估算技术（第1版）[M].北京:电子工业出版社,2013.课程资源中国大学MOOC(慕课)_国家精品课程在线学习平台，中国知网，GoogleScholar，WebofKnowledge.课程简介《太阳能电池与工艺》是高等类新能源材料与器件专业必修的专业核心课。主要介绍太阳能资源、太阳能热利用、太阳能电池、太阳能利用的技术经济分析及太阳能利用的发展趋势。通过该门课程的学习，不但可以验证、巩固理论知识，加深对典型太阳能电池反应机理的理解，而且可以提高实验操作技能、实验设计能力和分析解决实际问题的能力，培养严谨细致、实事求是的科学态度，为后续课程的学习和将来的科研、工作打下基础。二、课程目标表1课程目标序号具体课程目标课程目标1能陈述太阳能的基本概念和研究范围，习得太阳能电池制备实验的基本操作技能；能描述太阳能热利用的基本原理、应用范围和热动力学的基本知识；识别太阳能电池的分类及特点，能描述电池组件及测试的基本能力；推导和解释太阳能热动力与热利用的关系、写出典型的反应机理、运用电池的性能提出性能测试和评价的方法；能陈述太阳能的最新研究成果、发展趋势及经济利用。能陈述太阳能的最新研究成果、发展趋势及经济利用。课程目标2具备较强的自主学习能力，分析晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、聚光型太阳能电池及其他太阳能电池的制备方法和工艺，同时了解太阳能电池应用及本学科方向一些有意义的新动向。具备正确观察实验现象、查阅文献和运用化学实验知识、思想与方法认识、表达、分析相关实际问题的能力。课程目标3具有严谨认真、实事求是、积极进取、勇于创新的学习态度与科学精神；形成良好的学习习惯，树立终身学习的意识，学会前后对比、理论联系实践等高效学习有机化学的方法，具备较强的自主学习能力。表2-1课程目标与毕业要求对应关系毕业要求指标点课程目标毕业要求2：工程知识【H】能够应用化学、数学、统计学、工程基础等知识解决工程问题。1毕业要求3：问题分析【M】通过文献研究、实验试验、工程推理、工程经验提炼等方法，评估数据和问题的表象，分析假设和偏差源，把握总体目标，分清问题的主次，制定太阳能电池工艺问题解决方案的思路与方法，设计具体问题的解决方案，并能满足特定的工业需求。并同时考虑安全、环保、成本等因素。2毕业要求3：终身学习【L】具备能够选择合适的途径实现自身发展的能力。3三、课程学习内容与方法（一）理论学习内容及要求表3-1课程目标、学习内容和教学方法对应关系序号课程模块学习内容学习任务课程目标学习重点难点教学方法学时1太阳能资质1.太阳与太阳辐射1.预习：整章教材、课件2.拓展阅读：中国的太阳能资源课程目标1、2重点：1.太阳能的概念、特点与应用2.太阳核心聚变的反应过程3.太阳的辐射形式讲授法：针对1、2节自主学习法：针对3节，进行自主交流与汇报22.地球大气对太阳辐射的衰减课程目标13.太阳辐射测试课程目标1、22太阳能热利用1.太阳能热利用的基本原理1.预习：整章教材、课件2.主题讨论：聚光器的基本原理及类型课程目标1、2重点：1.太阳能热利用的基本原理2.太阳能热利用系统的类型、性能难点：1.太阳能热动力1.讲授法：针对1、2节2.专题研讨：针对3节22.太阳能热利用类型、系统性能及材料选择课程目标1、23.太阳热动力及太阳能热利用系统的其他形式课程目标1、23太阳能电池1太阳能电池的基本原理与性能检测1.预习：整章教材、课件2.主题讨论：太阳能电池的发展趋势课程目标1-3重点：1.太阳能电池的原理2.不同种类太阳能电池的制备工艺难点：1.太阳能电池或组件性能的测试原理1.讲授法：针对1节2.专题研讨：针对5节能够促进学生从多维度对太阳能材料的性能计引发思考14课程目标1-32.晶体硅太阳能电池3.薄膜太阳能电池课程目标2、34.聚光型太阳能电池课程目标2、35.其他太阳能电池及太阳能电池的应用课程目标34太阳能储能1.蓄电池的工作原理及基本概念1.预习：整章教材、课件2.主题讨论：铅酸畜电池的优缺点课程目标2重点：1.铅酸蓄电池的充放电电化学反应2.消极极化的方式1.讲授法：针对1节2.专题研讨：针对3节8课程目标22.蓄电池的工作特性与特点课程目标33.铅酸蓄电池与硅胶蓄电池5太阳能利用的技术经济分析1.评价指标1.预习：整章教材、课件2.主题讨论：太阳能光伏系统的成本课程目标2、31.影响太阳能利用系统的经济性甚微因素2.太阳能光伏系统的经济性难点：1.太阳能利用系统的经济指标2.光伏系统的投资成本1.讲授法：针对1节2.专题研讨：针对3节，促进学生从多维度降低太阳能利用系统的投资成本4课程目标32.太阳能热水器3.太阳能光伏系统课程目标26太阳能利用的发展趋势1.太阳能热利用1.预习：整章教材、课件2.主题讨论：太阳能光伏发电系统的设计要求课程目标3重点：1.容量与发电量的设计步骤2.光伏系统工程施工工艺与方法难点：1.光伏发电系统组件的安装1.讲授法：针对1节2.专题研讨：针对3节太阳能光伏发电系统要满足的条件2课程目标2、32.太阳能光伏课程目标33.太阳热/光伏的混合技术四、课程考核（一）考核内容与考核方式表4课程目标、考核内容与考核方式对应关系课程目标考核内容所属学习模块/项目考核占比考核方式课程目标11.太阳能原理及主要用途1、260%1.课堂表现2.平时作业3.阶段测验4.闭卷考试2.影响地球表面接受太阳辐射能的因素23.太阳能测试的方法及热核反应34.太阳能电池的材料种类及影响因素35.单晶硅和多晶硅太阳电池的制备工艺36.聚光型、薄膜型电池的性能47.蓄电池的工作原理48.铅酸蓄电池与硅胶蓄电池的工作特性4课程目标21.太阳能利用的评价指标3、4、5、635%1.课堂表现2.平时作业3.阶段测验4.闭卷考试2.太阳电池的稳定性3、4、63.太阳光伏系统5、6课程目标31.太阳热光伏的混合技术65%1.课堂表现2.平时作业3.阶段测验4.闭卷考试2.太阳能电池的发展趋势2、3、4、63.充放电反应2、3、4表4-2课程目标与考核方式矩阵关系课程目标考核方式考核占比期末考试70%课堂表现12%平时作业9%阶段测评9%课程目标160%60%60%60%60%课程目标230%35%35%35%35%课程目标310%5%5%5%5%（二）成绩评定1.平时成绩评定（1）课堂表现（30%）：通过学生在课堂上的表现情况、发言与提问情况，来评价学生相关的能力。（2）平时作业（40%）：围绕课程的学习目标进行作业的设计。如让学生简述对知识的认识，考核学生对于概念的理解情况，帮助学生将定义转化为自己的理解。每次讲课完毕，教师均会根据所讲内容以及需要延伸的内容，提出具体要求，布置相关作业，取每次成绩的平均分，百分制。3）阶段测验（30%）：学生在平时测试、测验中掌握课程的情况。平时成绩（100%）=课堂表现（30%）+作业（40%）+阶段测验（30%）注：课堂表现、作业、阶段测验分别按百分制计分。2.期末成绩评定《太阳能电池与工艺》课程采用闭卷形式考试，期末考试主要考察学生对太阳能电池的基本概述、原理、不同类型电池材料和工艺、太阳能性能测试、蓄电池的工作原理及充放电反应等知识的考察。要求学生掌握基本概念，掌握理解不同类型太阳能电池的特性、制备、结构等知识，运用所学理论知识解决实际生产生活问题。卷面成绩100分。3.总成绩评定总成绩应由平时考核成绩和期末考核成绩构成，其构成比例应科学合理。书写格式：总成绩（100%）=平时成绩（30%）+期末成绩（70%）（三）评分标准试卷考核项目以试卷参考答案及评分细则为准。表5评分标准考核项目评分标准优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)课堂表现（1）课堂测验、回答问题正确，且能进行解释（50%）。（2）提问、讨论发言观点正确，问题有深度、有创新（50%）。（1）课堂测验、回答问题正确，但解释欠清楚（50%）。（2）提问、讨论发言观点正确，但问题无深度或无创新（50%）。（1）课堂测验、回答问题大部分正确，且不能解释（50%）。（2）提问、讨论发言观点基本正确，但问题无深度、无创（50%）。（1）课堂测验、回答问题错误率在30~50%之间，且不能解释（50%）。（2）提问、讨论发言观点有部分错误，或逻辑不严（50%）。（1）课堂测验、回答问题错误率超过50%，且不能解（50%）。（2）提问、讨论发言观点错误，思路不清晰，逻辑不严密（50%）。平时作业（1）答案正确率超过90%（80%）。（2）部分作业完成方法、思路有创新（10%）。（3）书写规范，无抄袭，态度端正（10%）。（1）作业正确率在80~89%（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写规范，无抄袭，态度端正（10%）。（1）作业正确率在70-79%（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写较规范，无抄袭，态度基本端正（10%）。（1）作业正确率在60-69%（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写不够规范，或有少量抄袭痕迹（10%）。（1）作业正确率在60%以下（80%）。（2）整个作业完成方法、思路无创新（10%）。（3）书写不