序

可再生能源的发展及进步对于人类的生存和可持续发展是一个非常重要的保障。随着各国经济的快速发展、人民生活水平的持续提高，人们对传统能源的消耗也快速增长，从而带来了环境污染、能源短缺等一系列问题。因此，大力发展无碳、低碳可再生能源是实现能源和环境可持续发展的重要途径之一。人类直接应用太阳能的历史很长，从早期的利用太阳能晒干物品，到现在的利用聚光原理的太阳灶应用等。太阳能的利用主要有光热转换和光电转换两种方式，广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、生物质能和水能等。目前，太阳能光伏发电作为太阳能利用的一种重要方式，越来越受到世界各国的重视。作为可再生能源，太阳能光伏发电在近年来得到了急速发展，目前全球太阳电池的年产量平均增长率超过40%。据欧盟联合研究中心（joint research center，JRC）预测，到2030年可再生能源在总能源结构中占到30%以上，太阳能光伏发电在世界总电力供应中占到10%以上，到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电占到60%以上，显示出重要的战略地位。在这种情况下，对太阳能转换原理及其技术、应用工程的把握无疑是非常重要的，尤其对年轻学子以及从事该行业的研究人员来说至关重要。

该教材突出的特点是集中地介绍了太阳能的转换原理及其技术方面的基本知识，并介绍太阳能光电、光热和其他利用的各种原理与技术，阐述了太阳能在发展过程中的各种利用方式，从工程案例出发，详细介绍太阳能的各种应用工程类型，并分析目前利用太阳能转换原理与技术工程的优势和“瓶颈”，同时对其关键技术问题及未来技术的突破前景做了简要介绍。该教材还就最近几年发展的新材料、新结构和新概念等进行了简要介绍，提出太阳能光伏产业的应用不受地域限制，相较于其他可再生能源会有更广阔的应用市场。

该教材的作者都是我国在各类太阳能及应用工程方面具有教学及研究经验的大学教师。书中很多内容和观点体现了作者们多年的实践体会和认识。

从该教材的组织到文字的撰写，以及后续的思考等方面，作者颇具匠心，力求深入浅出，图文并茂。太阳能应用的发展并非一帆风顺，这也预示着太阳能的转换利用技术也需要迎接更多的挑战，但凭着太阳能自身的优势和潜力，只要有努力，它的未来更美好。与此同时，相信该教材的出版，能对我国太阳能应用技术与工程的发展起到促进与推动作用。该教材主要适用于大学本科开设新能源科学与工程和新能源材料与器件等相关专业的教学使用，同时对太阳能的应用及太阳电池行业相关从业人员有所帮助，对从事太阳能光电和光热应用工程研究的研究生和专业人员提供帮助和指导。

2018年6月