《光伏原理及应用》课程标准

《光伏原理及应用》课程标准（试行）

一、课程性质

本课程是中等职业学校电子电工类太阳能与沼气技术利用专业的一门专业核心课程，

是在《电子电工产业概论》《电子技术基础与技能》课程基础上，开设的一门理论与实践

相结合的专业课程，其主要任务是让学生掌握光伏发电原理和光伏发电系统电路组成、光

伏系统应用等方面的基础知识与基本技能，为后续《光伏发电系统的安装与维护》等课程

的学习奠定基础。

二、学时与学分

90学时，5学分。

三、课程设计思路

本课程按照立德树人的要求，突出核心素养、必备品格和关键能力，兼顾中高职课程

衔接，高度融合新能源行业知识技能的学习与职业精神的培养。

1.依据《中等职业学校电子电工类太阳能与沼气技术利用专业指导性人才培养方案》

中确定的培养目标、综合素质和职业能力，按照知识与技能、过程与方法、情感态度与价

值观三个维度，突出光伏原理分析及应用能力的培养，结合本课程的性质以及职业教育课

程教学的最新理念，确定本课程目标。

2.根据“中等职业学校电子电工类太阳能与沼气技术利用专业'工作任务与职业能力'

分析表”，依据课程目标和光伏电站运维等职业岗位需求，围绕简单光伏发电电路原理分

析、安装、测试和故障排查的关键能力，反映新能源行业发展的新知识、新技术，体现科

学性、适用性原则，确定本课程内容。

3.按照由简单物理知识到光伏发电原理，由光伏发电各个组成到整个光伏发电系统设

计、施工、维护为逻辑顺序设计课程整体结构，将理论和实践有机融合，遵循学生认知规

律和职业成长规律，序化教学内容。

四、课程目标

学生通过本课程学习，掌握光伏发电技术基础知识与基本技能，能进行简单光伏发电

电路原理的分析、安装、测试和故障排查，形成良好的职业能力和职业素养。

1.掌握光伏发电的基本概念、基本规律，了解其在生产生活中的实际应用。

2.会分析光伏发电各个组成部分的原理，能正确选择和使用组件、控制器、逆变器和

1

蓄电池等各大组成部件，能分析简单的光伏发电系统，会设计简单的光伏发电系统。

3.能规范使用电工工具、仪器仪表对光伏元件进行简单的测量及运行维护。

4.具有独立思考、获取资源、分析并解决常见光伏技术相关问题的能力。

5.掌握新能源技术安全操作规范，具有良好的安全意识、环保意识、职业道德和敬业

精神。

五、课程内容与要求

参考

模块教学单元内容及要求

学时

1.了解光伏发电的意义和背景；

认识光伏发电2.了解光伏发电现状及发展，能复述光伏发电现状及

发展

1.了解太阳的结构及日地的运动规律；

2.了解地球大气层外的太阳辐射及到达地表的太阳辐

认识太阳辐射射；

3.了解太阳辐射的测量及中国能源分布，能正确分析

中国光伏能源分布

1.知道半导体的物理基础，掌握半导体的特性；

认识与应用太

光伏电2.理解光伏电池的工作原理，掌握光伏电池的工作过

阳能电池的工

池发电程；

作原理18

及其特3.了解光在纯净半导体中被吸收情况

性1.理解光伏发电的等效电路，能进行光伏电池电路测

分析硅型光伏量；

电池的电特性2.学会分析光伏发电伏安特性曲线、输出功率曲线、

填充因了•、曲线因数、及输出效率

1.理解光谱响应；

分析光伏电池2.能分析光伏发电的温度特性、光照特性、负载特性；

的外特性3.了解角度对光伏发电的影响，会根据位置查找光伏

方阵倾角

认识光伏电池1.理解硅型光伏电池的结构，能分析硅型光伏电池构

的结构和分类成；

2

参考

模块教学单元内容及要求

学时

2.了解光伏电池的组态分类、发展进程、发展趋向

1.了解硅材料的制备；

认识光伏电池

2.了解光伏电池的生产工艺流程，掌握光伏电池岗位

生产工艺

职责

认识光伏电池1.了解高效晶体光伏电池，知道光伏电池的发展趋势；

的发展2.知道薄膜光伏电池的简单结构和具体过程

1.了解光伏组件的各种分类方式，能分析光伏组件的

认识光伏电池

作用；

组件的分类与

2.知道光伏组件的具体结构，能按照规范拆装光伏组

结构

件

认识光伏电池

1.知道光伏组件的封装材料；

组件的封装材

2.熟悉光伏电池组件的封装工艺流程，掌握光伏电池

料及封装工艺

组件生产岗位职责

流程

光伏电

1.能完成光伏电池组件的串联，能测量组件电阻；

池组

2.能完成注伏电池组件的并联，能测量组件电阻：

件、方认识组件连接12

3.能进行光伏电池组件的混联，能测量组件电阻；

阵及汇与方阵

4.学会光伏电池组件防反凄；

流箱

5.掌握热斑效应的由来及防止措施

1.简单了解组件方阵安装选址；

认识组件的安2.知道组件方阵的安装角度，能根据位置查找方阵安

装装角度；

3.知道组件的跟踪方式（单轴跟踪、双轴跟踪）

1.理解汇流箱及其作用；

认识汇流箱2.知道汇流箱内部器件（包括防雷器件）；

3.了解汇流箱内部电路，能识读汇流箱电路图

光伏控认识控制器的1.了解光伏控制器的电路基本结构，能识读汇流箱电

12

制器基本工作原理路图；

3

参考

模块教学单元内容及要求

学时

2.知道光伏控制器的内部各单元的作用；

3.熟悉光伏控制器的基本工作原理，能分析光伏控制

器工作过程

1.理解串联型充放电控制器的电路及原理；

认识控制器的2.理解并联型充放电控制器的电路及原理；

分类及各个工3.知道脉宽调制联型充放电控制器的电路及原理；

作原理4.了解智能型控制器；

5.熟悉最大功率跟踪型控制器

1.了解光伏控制器的主要性能，能识读光伏控制器电

认识光伏控制

路图；

器及其应用

2.了解光伏控制器的主要技术参数

认识与分析逆1.理解逆变器的概念，知道逆变器的分类基本结构，

变器的分类、结能识读逆变器电路；

构及工作原理2.会分析逆变器的基本工蚱原理

1.了解推挽式逆变电路及原理；

认识单相电压

2.理解半桥式逆变电路及原理；

源型逆变器

3.理解全桥式逆变电路及原理

1.理解三相电压源型逆变器的结构；

2.能分析三相电压源型逆变器的原理，能识读三相电

认识三相逆变

逆变器压远型逆变器电路图；12

器

3.理解三相电流源型逆变器的结构；

4.会分析三相电流源型逆变器的原理

1.知道三相并网光伏逆变器的结构，能识读三相并网

光伏逆变器电路；

认识光伏并网2.熟悉三相并网光伏逆变器的工作过程；

逆变器3.理解单相并网光伏逆变器的结构，能识读单相并网

光伏逆变器电路；

4.知道单相并网光伏逆变器的原理

4

参考

模块教学单元内容及要求

学时

1.了解组串型和集中式逆变器；

2.了解逆变器的主要技术参数，能根据规范检测逆变

认识逆变器及器参数，会逆变器的配置选型；

其应用3.理解并网逆变器实际应用电路，能识读并网逆变器

应用电路；

4.理解并网逆变谓的运行控制

认识光伏储能1.了解常见储能形式；

装置2.理解光伏常见储能形式。

1.了解蓄电池的基本概念；

认识蓄电池基

2.理解蓄电池的主要参数，会测量蓄电池主要参数；

本概念与特性

3.掌握蓄电池的基本特性

1.了解酸性蓄电池的结构与原理；

认识蓄电池种2.理解碱性蓄电池的结构与原理；

光伏储

类及其原理3.了解光伏系统中的其他蓄电池，能分析蓄电池的优

能及充

缺点12

放电模

1.理解铅酸蓄电池的充放电原理；

式分析铅酸蓄电

2.掌握充放电中的电流规律；

池充放电特性

3.了解充放电中的极化过程

1.掌握蓄电池的充放电控制方法；

分析控制蓄电

2.学会充电控制的实现；

池的充放电

3.理解蓄电池充电过程中常见的几个问题

安装、维护铅酸1.会蓄电池的安装及注意事项；

蓄电池2.能按照规范进行蓄电池的维护

1.理解光伏系统的组成；

太阳能

认识光伏系统2.能描述和分析光伏系统的工作原理.，能识读光伏系

光伏系

组成原理及分统的电路图；16

统设计

类3.知道目前光伏系统的分类，能分析各种光伏系统的

与运维

优缺点

5

参考

模块教学单元内容及要求

学时

1.了解常用光伏系统的几种软件；

2.了解光伏系统软件设计过程；

设计光伏系统

3.会进行光伏组件方阵及最佳倾角的设计；

的软件、硬件

4.会进行储能容量的设计及系统容量的设计；

5.会进行光伏系统的设备配置选型及防雷接地设计

安装调试、运行1.能完成简单光伏系统的安装与调试；

维护光伏系统2.知道维护光伏系统的运行的整个过程

1.了解光伏路灯发电系统，能识读光伏路灯系统电路

图；

认识与应用光

2.会按照规范进行简单的光伏路灯发电系统的设计安

伏路灯

装；

3.了解其他典型的光伏路灯

认识交通上的1.了解光伏发电在交通上的常用应用形式；

光伏应

光伏技术2.知道光伏发电在交通上的应用和工作原理8

用案列

1.认识小型电子产品中的光伏发电系统；

认识光伏家用

2.了解独立光伏系统，能设读独立光伏系统电路图；

电源系统

3.知道并网发电系统，能设读并网发电系统电路图

1.了解地面集中光伏电站的结构和框架设置：

认识光伏电站2.知道屋顶光伏电站的概念以及应用前景；

3.知道光伏建筑一体BIPV的构架

六、实施建议

（一）教学建议

1.充分挖掘本课程思政元素，积极组织课程思政教育，将立德树人贯穿于课程实施全

过程。

2.贯彻以学生为中心的教学理念，发挥教师的主导作用，突出学生的主体地位，增强

学生的自主学习能力。

3.本课程应联系生产生活实际、结合光伏岗位实践，依托典型案例和实际生活体验来

组织教学，注重学习方法的引导，激发学生的学习兴趣。

6

4.充分利用信息化教学手段，将电路仿真、微课等现代信息技术和数字化资源应用到

教学中，强调课堂教学方式的多样性，化解教学难点，提高教学效率。

5.应加强对学生新能源发电基本职业能力的培养，强化案例教学或项目教学，注重以

任务引领型案例或项目活动诱发学生兴趣，使学生在案例分析或项目活动中了解光伏原理

及应用相关知识与技能。

6.将新能源发电规范要求与用电规范意识、安全意识、质量意识、环保意识、职业道

德和敬业精神融入教学