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第1章　太阳能1

1.1 太阳能电池1

1.1.1 太阳能的来源1

1.1.2 太阳能利用史3

1.1.3 太阳能电池的产生和发展4

1.1.4　半导体材料5

1.1.5　半导体与光伏效应7

1.2 晶体硅太阳能电池10

1.2.1 晶体硅电池的技术发展10

1.2.2 单晶硅太阳能电池12

1.2.3 多晶硅太阳能电池13

1.2.4 多晶硅薄膜电池17

1.2.5 其他多晶硅膜太阳能电池20

1.3 非晶硅太阳能电池23

1.3.1 非晶硅太阳能电池的研究现状和发展前景23

1.3.2 非晶硅（α-Si∶H）半导体材料25

1.3.3 非晶硅太阳能电池27

1.3.4 非晶硅太阳能电池性能的改善29

1.3.5 新型非晶硅太阳能电池32

1.3.6 非晶硅太阳能电池在空间能源应用的优势34

1.3.7 叠层太阳能电池技术37

1.4 Ⅱ-Ⅵ族多晶薄膜太阳能电池37

1.4.1 CdTe薄膜电池38

1.4.2 CdS薄膜太阳能电池39

1.4.3 CuInSe2薄膜太阳能电池40

1.4.4 CdS/CdTe薄膜太阳能电池44

1.4.5 铜铟镓硒薄膜太阳能电池46

1.5 Ⅲ-Ⅴ族化合物砷化镓太阳能电池47

1.5.1 GaAs太阳能电池的特性47

1.5.2 单结GaAs太阳能电池49

1.5.3 多结叠层GaAs太阳能电池52

1.6 有机光伏电池54

1.6.1 有机光伏电池的基本原理55

1.6.2 有机光伏材料55

1.6.3 有机光伏器件58

1.6.4 光电转换效率60

1.6.5 高分子／N富勒烯光伏电池61

1.6.6 聚噻吩光伏电池63

第2章　氢能64

2.1 氢能概述64

2.1.1 氢气的来源64

2.1.2 氢气的性质64

2.1.3 氢能65

2.1.4 氢气使用中存在的问题67

2.1.5 氢能的应用68

2.2 水分解法制氢68

2.2.1 电解法68

2.2.2 热化学循环制氢70

2.2.3 太阳光催化水解制氢72

2.3.1 烃类蒸汽转化法78

2.3 以天然煤气、煤炭等原料制氢78

2.3.2 烃类分解生成氢气和炭黑的制氢方法79

2.3.3 煤汽化法79

2.3.4 甲烷催化制氢81

2.3.5 乙醇催化制氢85

2.3.6 甲醇制氢86

2.3.7 汽油催化制氢90

2.3.8 用变压吸附法从工业副产气制氢91

2.4 以生物质为原料制氢94

2.4.1 生物法制氢94

2.4.2 生物质汽化制氢102

2.4.3 超临界水中湿生物质催化汽化制氢104

2.5.1　物理方法储氢107

2.5 氢气的存储107

2.5.2　化学方法储氢108

2.5.3　储氢合金111

第3章　生物质能116

3.1 生物质能简介116

3.1.1 生物质116

3.1.2 生物质能开发的意义117

3.1.3 生物质利用所面临的主要问题及其解决方法119

3.1.4 国内外生物质能研究现状120

3.2 生物质能的利用技术122

3.2.1 生物质直接燃烧122

3.2.2 生物质压缩成型技术124

3.2.3 生物质型煤技术126

3.2.4 生物质汽化技术128

3.2.5 生物质热解与液化技术134

3.3 利用生物质能制备燃料乙醇138

3.3.1 生物质资源的组成和结构139

3.3.2 纤维素、半纤维素水解技术139

3.3.3 转化纤维素类资源生产燃料乙醇140

3.3.4 燃料乙醇回收与脱水新技术143

3.4 利用生物质能制备沼气145

3.4.1 沼气发酵工艺146

3.4.2 工艺流程设计149

3.4.3 沼气发酵消化器设计152

3.4.4 沼气工程的前处理与输配系统155

3.4.5 沼气的脱硫157

3.4.6 沼气发酵系统在生态农业中的作用158

3.5 生物柴油159

3.5.1 生物柴油的结构及特性159

3.5.2 生物柴油的制备方法160

3.5.3 生物柴油的制备工艺163

3.5.4 生物柴油制备中存在的技术问题及解决办法164

3.5.5 生物柴油在世界各国的应用情况165

第4章　海洋能168

4.1 海洋能的种类和特点168

4.2 海洋能的成因与能量转换169

4.3 海洋能的应用172

4.3.1 海水盐差发电172

4.3.2 海水温差能发电173

4.3.3 海水潮汐能发电175

4.3.4 海水波浪能发电178

4.3.5 海水海流能发电182

4.3.6 海洋热能转换技术（OTEC）182

4.4 海水综合利用183

4.4.1 大自然的原动力——水的循环183

4.4.2 海水与生物184

4.4.3 海水的利用185

4.5 现代海洋能开发的特点189

4.5.1 形成新的技术体系189

4.5.2 国际性开发合作加强189

4.6 海洋能的国内外开发与利用190

5.1 风能和风能利用的意义196

第5章　风能196

5.2 风能的基本特征198

5.2.1 风速198

5.2.2 风级198

5.2.3 风能密度199

5.2.4 风能的计算199

5.3 风能的分布与成因199

5.4 我国风能资源储量估算200

5.5 风能的应用研究200

5.5.1 风力发电200

5.5.2 风力提水203

5.5.4 风帆助航205

5.5.3 风能致热205

5.6 风能的国内外开发利用现状206

第6章　地热213

6.1 地热的形成机制213

6.1.1 地热的形成213

6.1.2 地热带的类型及分布215

6.2 地热资源评价的方法217

6.2.1 天然放热量法217

6.2.2 平面裂隙法218

6.2.3 类比法218

6.2.4 岩浆热平衡法218

6.3.1 地热供暖219

6.3.2 地热发电219

6.3　地热的应用219

6.2.5 体积法219

6.3.3 地源热泵220

6.3.4 地下热水在农林牧副渔业方面的应用225

6.3.5 地热在医疗卫生及旅游事业方面的应用225

6.4 地热的开发利用现状225

第7章　冷能232

7.1 冷能与冷能利用技术232

7.1.1 冷能的定义232

7.1.2 蓄能技术232

7.2.1 中国液化天然气的发展237

7.2.2 LNG蓄冷原理237

7.2 LNG蓄冷及其冷能的应用237

7.2.3 LNG蓄冷装置的系统流程设计238

7.2.4 LNG蓄冷的应用239

7.3 冷能的开发利用现状241

第8章　分布式能源技术244

8.1 分布式能源的定义244

8.2 分布式能源技术244

8.2.1 动力与能源转换设备244

8.2.2 一次和二次能源相关技术246

8.2.3 智能控制与群控优化技术246

8.2.4 综合系统优化技术247

8.3.1 小型燃气轮机热电冷联产技术248

8.2.5 资源深度利用技术248

8.3 热电冷联产技术248

8.3.2 微型燃气轮机热电冷联产技术251

第9章　可燃冰259

9.1 天然气水合物—可燃冰259

9.2 天然气水合物的发现260

9.3 天然气水合物的研究历史261

9.4 天然气水合物的形成条件262

9.5 天然气水合物的探查技术263

9.5.1 地震地球物理探查263

9.5.4 海底热流探查264

9.5.5 海底地质取样与深海钻探264

9.5.2 流体地球化学探查264

9.5.3 微地貌勘测与海底视像探查264

9.5.6 自生沉积矿物法265

9.6 天然气水合物的识别标志265

9.6.1 地震标志265

9.6.2 海底地形地貌标志266

9.7 天然气水合物的资源评价266

9.8 天然气水合物开发的利与弊267

9.9 天然气水合物的研究意义269

9.10 天然气水合物的研究现状271

9.10.1 国外天然气水合物研究现状271

9.10.2 我国天然气水合物的研究现状275

9.11 天然气水合物在中国的资源利用前景276

10.1 煤层气概述280

第10章　煤层气280

10.2 煤层气的产出机理和影响因素281

10.2.1 产出机理281

10.2.2 产能影响因素281

10.2.3 提高产气量和采收率的途径282

10.3 煤层气利用技术283

10.3.1 民用和直接工业应用284

10.3.2 发电284

10.3.3 瓦斯汽车286

10.3.4 管道输送286

10.3.5 煤层气提纯技术287

10.4 国内外煤层气的开发利用现状288

参考文献295