太陽能電池與工藝理論6 課程教學大綱

《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(shù)32課程類別□通識教育課程□公共基礎課程專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)必修□選修□其他課程形態(tài)□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(xiàn)□階段性測試平時作業(yè)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?qū)I(yè)新能源材料與器件專業(yè)開課學期第7學期先修課程材料化學后續(xù)課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)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(yè)出版社,2016.參考書目1.戴松元.太陽能轉(zhuǎn)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(yè)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(wǎng)，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(yè)必修的專業(yè)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(jīng)濟分析及太陽能利用的發(fā)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(yǎng)嚴謹細致、實事求是的科學態(tài)度，為后續(xù)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(fā)展趨勢及經(jīng)濟利用。能陳述太陽能的最新研究成果、發(fā)展趨勢及經(jīng)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(xiàn)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(chuàng)新的學習態(tài)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(lián)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(yè)要求對應關系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求2：工程知識【H】能夠應用化學、數(shù)學、統(tǒng)計學、工程基礎等知識解決工程問題。1畢業(yè)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(jīng)驗提煉等方法，評估數(shù)據(jù)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(yè)需求。并同時考慮安全、環(huán)保、成本等因素。2畢業(yè)要求3：終身學習【L】具備能夠選擇合適的途徑實現(xiàn)自身發(fā)展的能力。3三、課程學習內(nèi)容與方法（一）理論學習內(nèi)容及要求表3-1課程目標、學習內(nèi)容和教學方法對應關系序號課程模塊學習內(nèi)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(zhì)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(jié)自主學習法：針對3節(jié)，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(tǒng)的類型、性能難點：1.太陽能熱動力1.講授法：針對1、2節(jié)2.專題研討：針對3節(jié)22.太陽能熱利用類型、系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)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(jié)2.專題研討：針對5節(jié)能夠促進學生從多維度對太陽能材料的性能計引發(fā)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(yōu)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(jié)2.專題研討：針對3節(jié)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(jīng)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(tǒng)的成本課程目標2、31.影響太陽能利用系統(tǒng)的經(jīng)濟性甚微因素2.太陽能光伏系統(tǒng)的經(jīng)濟性難點：1.太陽能利用系統(tǒng)的經(jīng)濟指標2.光伏系統(tǒng)的投資成本1.講授法：針對1節(jié)2.專題研討：針對3節(jié)，促進學生從多維度降低太陽能利用系統(tǒng)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(tǒng)課程目標26太陽能利用的發(fā)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(fā)電系統(tǒng)的設計要求課程目標3重點：1.容量與發(fā)電量的設計步驟2.光伏系統(tǒng)工程施工工藝與方法難點：1.光伏發(fā)電系統(tǒng)組件的安裝1.講授法：針對1節(jié)2.專題研討：針對3節(jié)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)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(nèi)容與考核方式表4課程目標、考核內(nèi)容與考核方式對應關系課程目標考核內(nèi)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(xiàn)2.平時作業(yè)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(xiàn)2.平時作業(yè)3.階段測驗4.閉卷考試2.太陽電池的穩(wěn)定性3、4、63.太陽光伏系統(tǒng)5、6課程目標31.太陽熱光伏的混合技術65%1.課堂表現(xiàn)2.平時作業(yè)3.階段測驗4.閉卷考試2.太陽能電池的發(fā)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(xiàn)12%平時作業(yè)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(xiàn)（30%）：通過學生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問情況，來評價學生相關的能力。（2）平時作業(yè)（40%）：圍繞課程的學習目標進行作業(yè)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(zhuǎn)化為自己的理解。每次講課完畢，教師均會根據(jù)所講內(nèi)容以及需要延伸的內(nèi)容，提出具體要求，布置相關作業(yè)，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(xiàn)（30%）+作業(yè)（40%）+階段測驗（30%）注：課堂表現(xiàn)、作業(yè)、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(chǎn)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(yōu)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(xiàn)（1）課堂測驗、回答問題正確，且能進行解釋（50%）。（2）提問、討論發(fā)言觀點正確，問題有深度、有創(chuàng)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(fā)言觀點正確，但問題無深度或無創(chuàng)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(fā)言觀點基本正確，但問題無深度、無創(chuàng)（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(fā)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(fā)言觀點錯誤，思路不清晰，邏輯不嚴密（50%）。平時作業(yè)（1）答案正確率超過90%（80%）。（2）部分作業(yè)完成方法、思路有創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫規(guī)范，無抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫較規(guī)范，無抄襲，態(tài)度基本端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不夠規(guī)范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業(yè)正確率在60%以下（80%）。（2）整個作業(yè)完成方法、思路無創(chuàng)新（10%）。（3）書寫不