找到 17 条结果 · 光伏发电技术
基于红外热成像图像和轻量级深度CNN的光伏组件故障诊断端到端原型
An End-to-End Prototype for Fault Diagnosis of Solar Photovoltaic Modules Using Infrared Thermographic Images and Lightweight Deep CNNs
A. Mellit · C. Moussaoui · S. Pastore · A. Massi Pavan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月
随着太阳能在各领域的广泛应用，为确保太阳能光伏（PV）装置的安全性和效率，已开发出有效且可靠的故障检测与诊断技术。近年来，利用红外热成像（IRT）图像对光伏电站进行故障诊断受到了研究人员的广泛关注。基于IRT图像设计一个有效且经济实惠的端到端原型，以协助光伏电站的操作人员和维护团队进行故障诊断，这极为必要，也是光伏界关注的关键问题。在本研究中，首先，我们将基于轻量级深度卷积神经网络（DCNN）的模型与五种混合模型进行比较，利用采集到的IRT图像对光伏组件的缺陷严重程度进行分类。结果表明，DCNN...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于红外热成像和轻量级深度学习的光伏故障诊断技术具有显著的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源不仅提供硬件设备，更致力于构建全生命周期的智能运维解决方案，而该技术正好契合这一战略方向。 该研究的核心价值在于实现了从实验室到工业应用的关键跨越。通...
一种两阶段方法实现光伏逆变器参与功率因数校正与电压调节
A Two-Stage Approach for PV Inverter Engagement in Power Factor Correction and Voltage Regulation
Shiva Poudel · Tylor E. Slay · Monish Mukherjee · Alexander A. Anderson 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
摘要：太阳能光伏（PV）等分布式能源资源的快速整合，可能会因反向潮流和变电站接口处的低功率因数，给配电馈线带来过电压挑战。尽管现有文献广泛探讨了利用智能逆变器的能力，通过电压 - 无功曲线（VVC）实现无功功率的灵活性，但由于计算需求和通信要求，实时获取此类曲线的时变运行点颇具挑战。同样，由于问题的复杂性以及有效调动用户自有资源的困难，在大规模配电馈线中采用基于优化的方法进行无功功率控制和主动电压调节也存在难度。本文提出了一种利用智能逆变器提供无功功率支持的两阶段策略。第一阶段通过根据预测的系统...
解读: 从阳光电源智能逆变器业务视角来看，这篇论文提出的两阶段无功功率控制策略具有重要的技术参考价值和应用前景。该方案有效解决了大规模分布式光伏并网带来的过电压和功率因数问题，这与我司在全球市场面临的电网适应性挑战高度契合。 论文的核心创新在于将传统的实时优化控制分解为"离线规划+实时交易"两个层次。第一...
真实气象条件下CPVT-LFR菲涅尔反射系统数值研究
Numerical investigation of CPVT-LFR Fresnel reflector system under real weather conditions
Taoufik Brahim · Abdelmajid Jemni · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333
摘要 本研究针对在真实突尼斯气象条件下运行的聚光型光伏光热线性菲涅尔反射器（CPVT-LFR）系统，采用空气和水作为冷却工质进行了数值模拟研究。建立了一种准瞬态数学模型，用于预测反射系统各材料层中的温度分布，并评估其热性能与电性能。通过参数化分析优化了太阳能的综合利用效率。结果表明，气冷系统的平均综合效率为78.67%，比水冷系统的综合效率（32.46%）高出58.73%。尽管气冷系统在热性能方面表现更优，其年热能产量达到水冷系统的11.9倍，但水冷系统产生的电功率是气冷系统的1.37倍。此外，...
解读: 该CPVT-LFR聚光光伏热联产技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究揭示了冷却系统对光伏电气性能的显著影响,水冷方案电力输出提升1.37倍,这为我司1500V高功率逆变器的热管理优化提供了设计依据。不同工况下存在电效率与热效率的最优流量平衡点,可启发我司MPPT算法在高温环境下...
用于农业灌溉可持续未来的光伏微电网优化与技术经济评估的多样化框架
A diverse framework for optimization and techno-economic evaluation of PV Mini-grids for sustainable future of agricultural irrigation
Salman Habib · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389
摘要：已提出部署太阳能（光伏）微电网作为发电和配电以满足灌溉需求的解决方案。本研究为实施用于农业灌溉的光伏微电网提供了必要的工程技术方案和详尽的经济评估。所提出的灌溉网络由3–4 MWp的光伏电站联合柴油发电机供电。根据作物种植模式，4 MWp系统在灌溉应用中更具可行性，其净现值（NPV）比3 MWp太阳能系统高出20%，达到360万美元，而3 MWp系统的净现值为300万美元。针对4 MWp容量，分析了多种不同安装方式的光伏组件朝向，最终推荐采用朝南固定倾角安装的光伏电站，以满足运行负荷需求。...
解读: 该农业光伏微网研究对阳光电源SG系列逆变器和储能系统具有重要应用价值。研究验证了4MWp固定倾角南向光伏系统的优越性(PR达83.39%,LCOE仅14.7美元/MWh),与阳光电源1500V高效逆变方案高度契合。柴油替代场景(年节省30.7万升)凸显光储混合系统需求,ST系列PCS可通过削峰填谷进...
用于室内光伏的全聚合物有机太阳能电池中的融合咔唑受体
All-polymer organic solar cells with fused carbazole acceptors for indoor photovoltaics
Yue Zhang · Bo Wang · Xin Li · Chengyi Xiao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
物联网的快速发展亟需高效、免维护的能源解决方案。有机太阳能电池因其与室内光源光谱的良好匹配性，在室内能量采集方面展现出巨大潜力。本研究设计了一种基于融合咔唑的聚合物受体（PCzT），具有可调光学带隙、刚性平面骨架及优异的电子传输性能。基于该受体的器件在AM1.5G光照下效率达8.15%，在3000 K、1000 lux室内照明下高达11.63%，优于当前最先进的聚合物受体。通过关联纳米形貌与器件性能，发现优化的界面堆积结构可有效提升电荷提取并抑制复合，为高性能聚合物受体的设计提供了明确指导。
解读: 该全聚合物有机太阳能电池技术对阳光电源室内物联网供电方案具有重要应用价值。其11.63%的室内光伏效率可为iSolarCloud云平台的分布式传感器节点、智能运维监测设备提供免维护电源解决方案。融合咔唑受体的宽带隙特性与室内光谱匹配，可集成到储能系统ST系列的室内监控模块，替代传统电池供电。该技术的...
基于烷基-硅基苯并二噻吩的空穴传输材料的量子设计
Quantum designing of alkyl-silyl benzodithiophene-based hole transport materials for organic and perovskite solar cells
Mahneema Murtaz · Umar Mukhtar · Nabeeha Gula · Meznah M.Alanazi 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302
摘要 面向有机太阳能电池（OSCs）和钙钛矿太阳能电池（PSCs）的空穴传输材料（HTMs）的理性发现，得益于在合成前通过预筛选将分子结构与能级排列及本征传输性能相关联。本研究报道了对五种基于苯并二噻吩（BDT）的HTMs（BDTP1–BDTP5）进行的计算预筛选，这些材料是通过对已报道的BDTP骨架进行桥接单元工程改造而获得的，适用于可行的光伏应用。通过DFT/TD-DFT模拟，对所设计的HTMs进行了全面的分子表征，以研究其结构、电子、光物理以及电荷传输性质。计算结果表明，该分子设计策略可将...
解读: 该钙钛矿/有机太阳能电池空穴传输材料研究对阳光电源光伏技术具有前瞻价值。新型HTMs材料的能级优化(HOMO -5.43至-5.95eV)和低激子结合能特性,可提升钙钛矿组件光电转换效率,为SG系列逆变器提供更高效率的前端电池技术支撑。其载流子传输速率达4.85×10¹²s⁻¹,与阳光在SiC/Ga...
用于提升光伏/热能系统效率的智能建模与设计框架
Smart modeling and design framework for efficiency enhancement in PV/T energy systems
Faridoddin Hassani · Aref Khorrami · Ali Golshani · Afshin Kouhkord 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 全球能源需求不断增长，化石燃料日益枯竭，加之环境问题受到越来越多的关注，这些因素共同推动了向可再生能源转型的必要性。在众多可再生能源技术中，太阳能因其资源丰富且可持续性强而成为最具前景的选项之一。在光伏/热能（PV/T）系统中，多余的热量被传递给空气或水等冷却介质，以调节电池的工作温度。本文提出了一种智能化且可调控的框架，用于高效PV/T热力系统的设计。该框架首先构建PV/T单元的参数化设计，随后建立实验设计（DoE）模块。在当前模型中，参数化设计包含三个变量，并采用了面心中心复合设计方法...
解读: 该PV/T智能优化框架对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要参考价值。研究通过机器学习算法实现电效率从12.4%提升至13.2%,其多目标优化思路可应用于我司MPPT算法改进和热管理设计。特别是Reynolds数与Nusselt数的关联分析,可指导逆变器散热系统优化,降低功率器件温升,提升SiC/IG...
基于LiDAR观测对运行中的抛物槽式聚光太阳能电站风况特征及其对风荷载影响的表征
Characterization of wind conditions and impact on wind loading at an operational parabolic trough concentrating solar power plant using LiDAR observations
Geng Xiaa · Ulrike Egerer · Stefano Letizi · Mithu Debnath 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300
摘要 风荷载是影响聚光太阳能（CSP）集热器系统（包括定日镜和抛物槽）结构设计成本的主要因素。传统上，这些系统的设计依赖于风洞试验数据，而此类数据往往难以准确反映实际全尺寸条件下所经历的动态效应。本研究首次通过激光雷达（lidar）观测，对一个正在运行的抛物槽式CSP电站内部的风况进行了实验性表征。LiDAR观测为深入理解槽式集热器阵列内部区域的风流状况提供了独特的机会。我们的研究结果表明：（1）在经过前几排集热器阻挡后，由于湍流混合增强，气流继续越过槽场时，槽上方的风速恢复至来流风速的73%；...
解读: 该研究揭示CSP槽式电站内部风载特性,对阳光电源光热跟踪系统设计具有重要参考价值。LiDAR观测发现阵列内部风速恢复至73%且剪切力矩增大,提示需优化内部排布的跟踪支架结构强度与控制策略。可结合iSolarCloud平台集成风速监测数据,通过预测性维护算法动态调整跟踪器防风姿态,降低结构成本同时提升...
非对称微腔增强彩色半透明钙钛矿太阳能电池的光利用
Asymmetric microcavity to enhance light utilization in colorful semitransparent perovskite solar cells
Zerong Liab · Buchao Chena · Lingen Yao · Chuan Liab 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298
摘要 彩色半透明钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为集成光伏应用中的有吸引力的选择正逐渐兴起，其中高效的光管理至关重要。在本研究中，提出了一种基于金属/氧化物/金属（MOM）结构的非对称法布里-珀罗（F-P）微腔创新方法，该结构由底层银（b-Ag）层、氧化钼（MoO_x）、以及顶层银（t-Ag）层组成。理论与实验结果表明，相较于对称MOM结构，具有较厚b-Ag层的非对称MOM结构表现出更高的反射率、更低的寄生吸收以及保持良好的透射率。本文从损耗指数和有效阻抗的角度初步探讨了MOM微腔光学特性的内在机...
解读: 该非对称微腔钝化技术为阳光电源SG系列光伏逆变器的组件端优化提供新思路。通过Metal/Oxide/Metal结构实现的光管理机制,可提升半透明光伏组件的量子利用效率至81.9%,这与我们1500V系统的MPPT优化技术形成协同。其降低寄生吸收、增强反射率的设计理念,可应用于建筑一体化BIPV场景,...
可解释性机器学习揭示杂化钙钛矿太阳能电池的光电转换效率
Interpretable machine learning insights of power conversion efficiency for hybrid perovskites solar cells
Yudong Shi · Jiansen Wen · Cuilian Wen · Linqin Jiang 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290
摘要 杂化有机-无机钙钛矿（HOIPs）太阳能电池因其高能量转换效率、易于制备以及低成本等优势，在光伏领域展现出广阔的应用前景。随着人工智能的蓬勃发展，机器学习（ML）近年来已被用于新型HOIPs材料的设计。然而，由于现有机器学习模型缺乏可解释性，其在HOIPs材料设计中的实际应用受到较大限制。本文提出一种数据驱动的可解释性机器学习方法，用于提取影响基于HOIPs太阳能电池功率转换效率（PCE）的通用且简洁的描述符。研究突出提出了两个由易于获取参数构成的描述符，可用于准确预测PCE，其预测性能优...
解读: 该可解释机器学习技术为阳光电源光伏逆变器研发提供重要启示。通过数据驱动方法快速筛选高效钙钛矿电池,可优化SG系列逆变器的MPPT算法适配性。研究中提出的简化描述符预测方法,可应用于iSolarCloud平台的组件性能预测模型,实现电站级效率优化。结合GaN功率器件特性,该方法有助于加速新型光伏材料与...
优化半透明光伏建筑一体化窗户以平衡办公建筑中的采光与太阳能性能
Optimizing semi-transparent BIPV windows for balanced daylighting and solar energy performance in office buildings
Keming Zhao · Zhonghua Gou · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287
摘要 建筑立面，尤其是窗户，在室内照明和太阳能利用方面起着关键作用。然而，传统窗户往往难以在自然采光与能耗表现之间实现良好平衡，而半透明建筑集成光伏（BIPV）技术为此提供了有前景的解决方案。尽管如此，针对办公空间中兼顾能量采集、采光充足性及眩光控制的半透明BIPV窗户设计优化研究仍较为有限。本研究提出一个多目标优化框架，用于设计半透明建筑集成光伏（BIPV）窗户，以在办公建筑中实现能效、采光量与眩光控制之间的平衡。通过对中国武汉某校园内一栋办公楼的案例研究，构建了一个参数化模型，用以调控光伏窗...
解读: 该BIPV半透明光伏窗优化研究对阳光电源SG系列组串逆变器及智能建筑解决方案具有重要价值。研究中多目标优化框架可与我司MPPT算法协同,针对建筑立面复杂遮挡场景实现发电效率最大化。年发电5508.86kWh的案例验证了BIPV与储能系统集成潜力,ST系列PCS可配合实现昼夜能量平衡调度。建议将该优化...
基于机器学习辅助设计具有较低重组能的聚合物用于有机太阳能电池中的给体和受体材料
Machine learning assisted designing of polymers with lower reorganization energies for the possible use as donor and acceptors for organic solar cells
Ejaz Hussain · Mohamed Mohamed Soliman · Salah Mohamed El Bahy · Sumaira Naeem 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 本研究提出了一种基于机器学习（ML）技术精确预测重组能描述符的新方法，这些描述符对于优化有机太阳能电池的性能至关重要。传统方法在准确估算这些描述符方面存在局限性，从而影响了有机光伏器件的可靠性和效率。所采用的基于人工智能（AI）的方法为理解这些描述符提供了定量依据，显著增强了预测和优化有机太阳能电池效率的能力。本研究利用断裂逆向合成有趣化学子结构（BRICS）方法系统地生成了新型聚合物。通过AI驱动的预测模型对电子和空穴重组能进行了预测，揭示了其常见的取值范围和分布规律。本研究展示了AI驱...
解读: 该机器学习辅助有机光伏材料设计研究对阳光电源具有前瞻性参考价值。虽然当前SG系列逆变器主要适配晶硅组件,但研究中的AI驱动材料优化方法论可迁移至功率器件领域:通过机器学习预测SiC/GaN器件的载流子重组特性,优化ST系列PCS和三电平拓扑中的开关损耗。BRICS分子设计思路亦可启发模块化电路拓扑创...
光伏系统直击雷防护
Protection of Photovoltaic Systems Against Direct Lightning Strokes
Behzad Kermani · Reza Shariatinasab · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
由于光伏系统（PVs）通常安装在开阔区域，雷电涌成为设备故障的主要原因。本文在EMTP环境下建立了光伏系统的频率相关模型，分析了直击雷引起的过电压，并研究了避雷针、浪涌保护器（SPDs）、等电位连接系统（EBS）及综合接地系统对防护效果的影响。结果表明，结合SPDs、EBS及组件与逆变器间的综合接地系统可实现对逆变器的全面保护，且SPDs承受的能量低于其耐受能力。接地系统结构显著影响SPDs的性能。此外，本文提出基于滚球理论与蒙特卡洛方法的避雷针布设方案，相较传统方法更经济，能优化避雷针数量与高...
解读: 该直击雷防护技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的SPDs与等电位连接系统（EBS）综合防护方案，可直接应用于1500V高压光伏系统的逆变器保护设计，优化阳光电源产品的雷电防护等级。基于滚球理论与蒙特卡洛方法的避雷针优化布设方案，能降低大型地面...
特殊保护方案在能源转型中的识别与设计
Identification and Design of Special Protection Schemes for the Energy Transition
Ignacio Ñancupil-Quirilao · Rigoberto Torres-Ávila · Rodrigo Palma-Behnke · Ricardo Álvarez-Malebrán 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月
为应对气候变化，可再生能源在电力系统中的广泛应用势在必行，但其并网常受限于输电系统扩建的社会与环境制约。输电项目延迟导致阻塞加剧和可再生能源弃电，阻碍进一步整合。本文提出一种基于特殊保护方案（SPS）的新方法，利用校正控制提升输电能力，增强电网灵活性，减少对基础设施强化的依赖。所提出的SPS识别与设计方法兼顾N-1准则与可再生能源利用率，在智利互联电网的应用表明，年成本可节省高达9.64%，显著支持高效、经济的能源转型。
解读: 该SPS特殊保护方案技术对阳光电源储能与光伏系统深度融合具有重要价值。针对输电阻塞导致的可再生能源弃电问题，可应用于PowerTitan大型储能系统的校正控制策略设计：通过ST系列储能变流器快速响应N-1故障，实现毫秒级功率调节以提升输电断面能力。结合构网型GFM控制技术，储能系统可在故障后主动支撑...
基于改进DSOGI-PLL观测器的无传感器BLDCM驱动在太阳能光伏辅助LEV中的应用
Sensorless BLDCM Drive Using an Improved DSOGI-PLL Observer for Solar-PV-Assisted LEV
Biswajit Saha · Bhim Singh · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文介绍了一种估算无刷直流（BLDC）电机位置的创新方法，该方法专门用于太阳能光伏（PV）和电池供电的BLDC电机驱动。重点在于设计一种适用于轻型电动汽车的、具备能量再生功能的BLDC电机无传感器控制方案。永磁BLDC电机驱动的主要挑战之一是换相误差，它会降低性能，导致电流畸变和转矩大幅波动。换相误差可能源于多种因素，包括低通滤波器、延迟、相位差异以及电机参数变化等。本研究提出了一种基于双二阶广义积分器锁相环（DSOGI - PLL）的频率自适应方法用于位置估算。为增强对输入干扰的抵抗能力，集成...
解读: 从阳光电源新能源动力系统业务视角来看，这项基于改进型DSOGI-PLL观测器的无刷直流电机无传感器驱动技术具有重要的战略参考价值。该技术针对光伏-电池混合供电的轻型电动车应用场景，与我司在光储充一体化解决方案的业务方向高度契合。 技术层面，该方案的核心创新在于通过频率自适应双二阶广义积分器锁相环实...
原位设计的三元异质结阵列用于高光电效率染料敏化太阳能电池
In-situ engineered ternary heterojunction arrays for high photoelectric efficiency dye-sensitized solar cells
Haoran Yan · Jialin Chena · Junjie Xiaa · Shirong Huang 等9人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 本研究通过多步水热法构建了一种新型的、高度有序的ZnIn2S4@Ti3C2 MXene/TiO2分级异质结构阵列，并将其用作高性能染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光阳极。电子显微分析结果证实了该多维结构的精确形成。优化后的DSSC器件实现了高达8.01%的功率转换效率（PCE）和73.9%的优异填充因子（FF），相较于原始TiO2纳米线基器件提升了28.6%。这一显著提升源于多种协同机制：引入ZnIn2S4（ZIS）有效增强了可见光范围内的光吸收能力；同时，导电MXene介质的引入促进了...
解读: 该三元异质结光阳极技术通过MXene中间层构建双异质结和肖特基势垒,实现8.01%光电转换效率和73.9%填充因子,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有启发意义。其电子传输网络设计和载流子寿命延长机制可应用于PowerTitan储能系统的功率转换效率提升,特别是在抑制电荷复合方面与ST...
用于提升碳基钙钛矿太阳能电池性能的新型立方纳米粒子设计
Design of novel cubic nanoparticle for boosting performance of carbon-based perovskite solar cells
Abolfazl Jangjo · Samiye Matlou · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 与含有空穴传输层（HTL）的器件相比，无HTL的碳基钙钛矿太阳能电池（C-PSCs）由于去除了HTL层和金属电极，表现出更优异的稳定性。然而，这类电池的功率转换效率（PCE）通常较低。钙钛矿太阳能电池的PCE主要取决于吸光层对光子的吸收能力。通过在光电活性区域引入等离激元纳米结构，可利用局域表面等离激元共振（LSPR）效应增强长波长范围内的光子吸收。然而，这种增强作用同时也会导致纳米粒子（NPs）产生光学损耗或寄生吸收。在本项理论研究中，采用时域有限差分法（FDTD）模拟，在无HTL的C-...
解读: 该钝化层纳米结构设计技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究通过等离子体纳米颗粒增强钙钛矿电池光吸收,PCE提升64.5%至23.66%,为组件端效率提升提供新思路。可启发我司MPPT算法优化:针对新型高效组件的I-V特性曲线变化,改进最大功率点追踪策略;同时为1500V系统设计提供参...