序

可再生能源的發展及進步對于人類的生存和可持續發展是一個非常重要的保障。隨著各國經濟的快速發展、人民生活水平的持續提高，人們對傳統能源的消耗也快速增長，從而帶來了環境污染、能源短缺等一系列問題。因此，大力發展無碳、低碳可再生能源是實現能源和環境可持續發展的重要途徑之一。人類直接應用太陽能的歷史很長，從早期的利用太陽能曬干物品，到現在的利用聚光原理的太陽灶應用等。太陽能的利用主要有光熱轉換和光電轉換兩種方式，廣義上的太陽能也包括地球上的風能、化學能、生物質能和水能等。目前，太陽能光伏發電作為太陽能利用的一種重要方式，越來越受到世界各國的重視。作為可再生能源，太陽能光伏發電在近年來得到了急速發展，目前全球太陽電池的年產量平均增長率超過40%。據歐盟聯合研究中心（joint research center，JRC）預測，到2030年可再生能源在總能源結構中占到30%以上，太陽能光伏發電在世界總電力供應中占到10%以上，到21世紀末可再生能源在能源結構中占到80%以上，太陽能發電占到60%以上，顯示出重要的戰略地位。在這種情況下，對太陽能轉換原理及其技術、應用工程的把握無疑是非常重要的，尤其對年輕學子以及從事該行業的研究人員來說至關重要。

該教材突出的特點是集中地介紹了太陽能的轉換原理及其技術方面的基本知識，并介紹太陽能光電、光熱和其他利用的各種原理與技術，闡述了太陽能在發展過程中的各種利用方式，從工程案例出發，詳細介紹太陽能的各種應用工程類型，并分析目前利用太陽能轉換原理與技術工程的優勢和“瓶頸”，同時對其關鍵技術問題及未來技術的突破前景做了簡要介紹。該教材還就最近幾年發展的新材料、新結構和新概念等進行了簡要介紹，提出太陽能光伏產業的應用不受地域限制，相較于其他可再生能源會有更廣闊的應用市場。

該教材的作者都是我國在各類太陽能及應用工程方面具有教學及研究經驗的大學教師。書中很多內容和觀點體現了作者們多年的實踐體會和認識。

從該教材的組織到文字的撰寫，以及后續的思考等方面，作者頗具匠心，力求深入淺出，圖文并茂。太陽能應用的發展并非一帆風順，這也預示著太陽能的轉換利用技術也需要迎接更多的挑戰，但憑著太陽能自身的優勢和潛力，只要有努力，它的未來更美好。與此同時，相信該教材的出版，能對我國太陽能應用技術與工程的發展起到促進與推動作用。該教材主要適用于大學本科開設新能源科學與工程和新能源材料與器件等相關專業的教學使用，同時對太陽能的應用及太陽電池行業相關從業人員有所幫助，對從事太陽能光電和光熱應用工程研究的研究生和專業人員提供幫助和指導。

2018年6月