Kai Zhang · Andreas Lambertz · Krzysztof Dzięcioł · Karsten Bittkau 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 轻质光伏（PV）组件能够为光伏应用开辟大量新场景，例如建筑一体化光伏（BIPV）和车辆一体化光伏（VIPV）。硅异质结（SHJ）太阳能电池已被公认为是提升太阳能发电效率的最先进技术之一。然而，SHJ太阳能电池本质上容易受到湿热诱导退化（DHID）的影响，这对其实际应用构成了关键挑战。本研究利用具有不同封装材料和结构的SHJ太阳能电池，制备了低面密度（约2 kg/m²）且保持高功率密度（约70 W/kg）的轻质SHJ微型组件。通过对组件在经历1000小时加速湿热（DH）老化测试后模块的光学与...

解读: 该轻量化异质结组件技术对阳光电源BIPV和VIPV场景具有重要价值。研究揭示封装材料对湿热稳定性的关键影响,优化方案可将效率衰减控制在0.47%,为SG系列光伏逆流器在建筑一体化和车载光伏应用提供可靠组件配套方案。轻量化特性(2kg/m²)与高功率密度(70W/kg)特别适配充电桩顶棚光伏系统,结合...

Qiangzhi Zhang · Yimo Luo · Tao Mac · Shuhao Wanga 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 双面光伏（bPV）组件由于自遮挡、相互遮挡以及外部遮挡，导致其正面和背面接收到的太阳辐照度分布不均，从而影响其性能与可靠性。因此，在局部遮阴条件（PSC）下建立精确的功率模型至关重要。现有的bPV组件发电模型通常基于双面因子，未能考虑被遮挡与未被遮挡太阳电池区域之间的电流失配问题，以及正背面电气性能的动态变化，这两方面因素均会导致发电量的高估。为克服上述局限性，本文提出了一种新型复合发电模型，该模型构建了双电流源子模型（DCSM）以考虑太阳电池的失配效应，并采用并联等效电路子模型（PECM...

解读: 该双面组件复合功率模型对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要价值。传统模型在遮挡工况下误差超60%,新模型通过双电流源子模型和并联等效电路精准捕捉电池失配与动态特性,误差降至5%以内。可应用于iSolarCloud平台的发电预测算法,优化1500V系统在复杂遮挡场景下的多路MPPT策略,...

Xinhai Zhaoab1 · Chaopeng Huangae1 · Erik Birgersson · Nikita Suprun 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 钙钛矿太阳能电池是下一代高效光伏器件的有力候选者，尤其适合作为叠层结构中的顶部电池。基于物理机制的光电模型，我们采集了十万量级的大数据样本，用于训练神经网络模型，以高效预测器件性能和复合损耗。在数据准备、模型训练和神经网络优化过程中，分别采用了拉丁超立方采样、贝叶斯正则化和贝叶斯优化方法。最优的神经网络模型在预留的测试数据集上实现的均方误差低于4 × 10⁻⁴。神经网络的计算速度比传统光电模型快一千倍以上。因此，器件快速校准可在24秒内完成。显著降低的计算成本使得高效的器件表征、参数研究、...

解读: 该神经网络加速钙钛矿电池表征技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要借鉴价值。研究采用的深度学习方法将器件仿真速度提升千倍以上,可应用于SG系列逆变器的MPPT算法优化和iSolarCloud平台的预测性维护功能。通过贝叶斯优化和敏感性分析快速标定器件参数的思路,可迁移至SiC/GaN功率器件的损耗分...

Jianhong Liu · Zhenyu Tian · Mingwei Sun · Xihan Chen 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

全光谱太阳能利用与固体氧化物电解池（SOECs）的集成技术为高效制氢提供了有前景的解决方案。然而，该技术的发展面临两个主要挑战：其一，太阳能提供的热能与电能供给比例与SOECs运行所需的热电需求比例之间存在不匹配；其二，太阳能输入的波动性与SOECs对温度波动耐受能力有限之间的矛盾。针对上述问题，本研究提出了一种集成热储能模块的SOEC制氢系统。该系统根据波长对太阳能进行分频利用：短波长太阳光通过光伏电池转化为电能，长波长太阳光则在反应器中转化为热能。反应器通过储存和释放多余的太阳能热量来抑制温...

解读: 该全光谱太阳能制氢技术对阳光电源光储融合系统具有重要启示。研究中光伏发电与热能分频利用的思路,可应用于SG系列逆变器与ST储能系统的协同优化:通过PowerTitan储能单元平抑光伏波动,配合iSolarCloud平台实现热电比动态调控。系统夜间利用储能回收余热降低26.6%电网功耗的策略,与阳光电...

Ju Won Lima · Hyeonsoo Kimb · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 尽管硅基太阳能电池长期以来一直主导着太阳能产业，但新兴的光伏技术正通过在效率、成本效益和可持续性方面的改进挑战其主导地位。本研究比较了三种新兴太阳能电池材料——钙钛矿、硫族化合物和有机材料——与传统硅基光伏技术的性能。我们评估了四种不同类型的屋顶太阳能板安装在美国密歇根州底特律市一栋典型独户住宅上的能源、经济和环境表现，以确定到2050年哪种光伏技术最有利于支持近零能耗建筑（NZEBs）的实施。本研究采用五参数逻辑函数（5PL）对光伏技术进行评估，分析光伏装置效率及总投资成本随时间的变化趋...

解读: 该研究对阳光电源户用光伏系统具有重要战略意义。钙钛矿等新型光伏技术的高效率特性(2050年能源削减率达30.66%)为SG系列户用逆流器提供了更高功率密度的应用场景,需优化MPPT算法以适配新材料的IV特性曲线。研究揭示的经济性优势(年节省443美元)验证了阳光电源储能一体化方案的市场潜力,可结合S...

Mohamed M.Elsabahy · Mohamed Emam · Sameh A. Nad · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 聚光光伏（CPV）技术利用高强度的入射太阳辐射，通过紧凑且成本效益高的散热器实现电能输出与热能利用的结合。然而，最大化聚光比需要强化冷却，从而产生大量低温热能。另一方面，为了使这些低温热能达到热驱动应用所需的温度水平，必须协调多个运行和设计参数，包括聚光比和散热器特性。这一问题可通过传统的有限体积法（FVM）结合优化技术或在不同冷却方式下针对宽范围聚光比进行的大量参数研究来数值揭示，但这种方法需要极高的计算成本和时间。为应对这一挑战，本研究提出一种基于深度学习的模型，作为计算高效的替代方案...

解读: 该深度学习CPV性能预测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。文中提出的实时性能优化模型可集成至智能运维系统,通过神经网络快速预测不同气象条件下的发电效率,替代传统有限元仿真的高计算成本。该方法可应用于MPPT算法优化,实现动态参数调整;同时为PowerTit...

Wei Li · Zihan Gao · Shida Liu · Jing Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 能源存储因其在平衡能源供需、减少可再生能源不稳定性以及提高能源效率方面的潜力而受到越来越多的关注。相变材料（PCM）被用于增强储热罐的热性能。然而，传统的PCM应用面临传热效率低的问题。红细胞（RBC）形状的封装PCM可能克服这一缺陷。本文采用实验与数值模拟相结合的方法，对RBC形状封装PCM储热罐和球形封装PCM储热罐在蓄热与放热时间、有效放热量、温度分层、理查德森数（Richardson number）以及能量效率等方面进行了研究。结果表明，RBC形状封装PCM储热罐的平均完全熔化时间...

解读: 该红血球型相变材料封装技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究显示RBC型PCM相比球形封装熔化时间缩短44.73%,热传递效率显著提升,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化。通过改进相变材料封装形态,能提升ST系列PCS温控性能,增强温度分层效果,提高能量利用率7.5%。该技术...

Yanfeng Wanga1 · Fengshuo Xi · Kuixian Wei · Zhongqiu Tong 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 全球向可持续能源的转型使光伏（PV）技术，特别是晶体硅（c-Si）太阳能电池，占据了约97%的光伏市场，这一发展由降低成本和提高效率的双重需求所驱动。本文对实现上述目标的关键步骤——c-Si硅片表面纹理化技术——进行了深入评述。我们首先探讨了从传统的游离磨料浆料切割（LASS）向金刚石线锯切割（DWS）的转变，后者具有更高的生产效率、更少的切口损耗，并能够实现更薄硅片的制造。随后，本文深入分析了多种纹理化方法，包括气相腐蚀、反应离子刻蚀（RIE）、激光刻蚀、酸性刻蚀、碱性刻蚀以及金属辅助化...

解读: 该硅片表面织构化技术研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。金刚线切割硅片的新型刻蚀技术(如MACE倒金字塔结构)可显著提升电池光捕获效率,直接影响组件输出功率。这要求我们的MPPT算法优化以适配高效电池的IV特性曲线变化,同时在1500V系统设计中需考虑更高转换效率带来的热管理需求。该技...

Xubing Fuab · Yan Liuc · Xiaodong Wanga · Lei Kangb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 由于具有独特的二维（2D）平面结构，石墨烯展现出优异的力学、电学、化学和热学性能，在能量存储与转换应用中表现出巨大的潜力。本文系统综述了石墨烯基复合材料在锂离子电池（LIBs）、燃料电池和太阳能电池中的最新研究进展。本综述旨在阐明石墨烯基材料作为锂离子电池中的电极/添加剂、燃料电池中的改性剂/催化剂以及太阳能电池中的电极/传输层/活性层材料时的结构-性能关系及其设计与合成策略。此外，还重点讨论了石墨烯基材料在实际应用中所面临的挑战及其显著的应用价值，这将为其在可再生能源转换与存储系统中的广...

解读: 石墨烯基复合材料在储能与能量转换领域的研究对阳光电源具有重要战略价值。在储能系统方面,石墨烯改性电极材料可提升PowerTitan储能系统中锂电池的能量密度和循环寿命,优化ST系列PCS的充放电效率;在光伏领域,石墨烯透明导电层和载流子传输层技术可改善SG系列逆变器配套组件的光电转换效率;在电动汽车...

A.Habchi · Bouchaib Hartiti · Hicham Labrim · Philippe Thevenin 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 绿色氢气生产因其在清洁能源方面的优势以及在汽车和工业等多个应用领域的高效性，已成为全球关注的焦点。本文提出并分析了一种新型半透明光伏面板，该面板与混合太阳能集热器和电解槽集成。电解槽由半透明面板和热电发电机共同产生的电能驱动，确保了完全清洁的能源生产。为了评估当前混合系统的热性能和电性能，本文基于传热计算建立了一个新的数学模型。此外，还分析并讨论了辐射强度和太阳聚光比对混合系统性能及氢气生产过程的影响。在数值模型得到验证后，关键结果表明，半透明光伏面板和管状热电发电机分别产生的最大电功率为...

解读: 该半透明光伏-热电混合制氢技术对阳光电源具有重要启示价值。系统集成思路可应用于SG系列逆变器的多能互补场景,通过MPPT优化算法协调光伏与热电发电的功率输出。制氢电解器的电力管理策略可借鉴至PowerTitan储能系统的能量调度模块。特别是其高浓缩比(200倍)下的功率转换技术,对阳光电源开发工商业...

Raza Moshwan · Xiao-Lei Shi · Min Zhang · Yicheng Yu 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

将热电发电机（TEGs）与光伏（PV）器件相结合，是一种有效提升光伏电池发电能力的策略，从而显著促进太阳能的广泛应用。通过同时利用太阳光中的光子能量和热能，该集成方式能够最大化能量捕获，提高整个系统的整体效率，进而推动太阳能发电的可行性与规模化发展。本文及时综述了混合光伏-热电发电机（PV-TEG）技术在基础原理、热阻、接触电阻和负载电阻对性能的影响、多种集成方案（如结合光谱分束器、相变材料及热力系统的混合PV-TEG系统）、热管理、可行性分析以及经济与环境影响、长期效率提升等方面的最新进展与面...

解读: 该PV-TEG混合发电技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要启示价值。热电联合发电可提升组件侧能量利用率,与SG系列逆变器的MPPT优化技术形成协同:通过精准追踪光伏-热电双模式功率点,配合三电平拓扑降低损耗,可进一步提升系统效率。该技术的热管理方案可为PowerTitan储能系统的温控设计提供参考...

F.Yi · J.M.Xu · B. X. Wang · Changying Zhao · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 热光伏（TPV）技术基于TPV电池的光伏效应，将热辐射直接转化为电能，在废热回收、电网级储能、聚光太阳能热发电等领域具有巨大的应用潜力。目前，由于缺乏统一的TPV电池能量转换效率测量标准方法，导致无法对不同TPV电池进行客观评估与比较，也影响了针对不同应用场景的电池选型。本文从理论和实验上展示了一种面向标准化的TPV电池效率测量系统，该系统在600–1600 °C温度范围内提供接近理想黑体的入射辐射光谱，符合普朗克定律描述，且具有良好的稳定性、可重复性，并接近实际TPV应用中的色温条件。通...

解读: 该热光伏(TPV)效率标准化测量技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。TPV在废热回收和电网级储能的应用场景与ST系列PCS及PowerTitan储能方案高度契合,特别是在工业余热发电与储能耦合领域。文中提出的黑体辐射光谱标准化测试方法可借鉴用于光伏逆变器效率测试体系优化,提升SG系列产品在复杂光...

Qingxiang Li · Guidong Yang · Chenhang Bian · Lingege Long 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 钙钛矿太阳能电池技术的进步为建筑一体化光伏系统（BIPV）的广泛应用提供了广阔的前景。寻找一种高效且准确的方法对于提供部署策略以支持决策至关重要。本研究开发了一种用于BIPV的自主决策设计框架，涵盖数据采集、三维建模和部署策略制定。在数据采集方面，构建了一个开源的无人机平台，用于执行一种创新的“先探索后利用”算法，以生成观测视角并进行路径规划。随后，采用一种独特的基于深度学习的多视角立体视觉网络生成建筑物的点云模型，并将其转换为多边形表面模型。此外，开发了一种新型Grasshopper插件...

解读: 该BIPV自主设计框架对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维平台具有重要应用价值。研究提出的建筑光伏部署优化方法可与我司iSolarCloud平台深度融合,通过3D建模和全生命周期成本分析,为城市建筑光伏系统提供精准的容量配置和MPPT优化策略。该框架可延伸至光储充一体化场景,结合ST系列储能变流器...

Masoud Ghasaban · Mansour Yeganeh · Mozhgan Irani · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 光伏电池在建筑立面中的应用可将太阳辐射转化为电能。通过整合透光表面（窗户）与非透光表面（幕墙），可以提高发电效率。优化窗户的透明度有助于改善视觉舒适性并降低能耗。本研究提出一种评估南向办公建筑立面的方法，该立面采用非透光非晶硅（a-Si）和半透明薄膜硅光伏电池。通过Ladybug工具中的Windows软件以及EnergyPlus和Radiance引擎进行模拟，分析这些光伏系统对发电量、视觉舒适性和能耗的影响。研究分为两个主要阶段：第一阶段：该阶段探讨了四种不同的窗墙比（WWRs）作为透光表...

解读: 该研究对阳光电源BIPV光伏系统集成具有重要参考价值。针对不同气候区的窗墙比与透光率优化方案,可指导SG系列组串式逆变器在建筑立面应用中的MPPT策略优化,特别是半透明薄膜组件的低照度发电特性。研究中的多目标遗传算法优化思路,可融入iSolarCloud平台的智能设计模块,为办公建筑光伏立面提供因地...

B.Karthikeyan · G.Praveen Kumara1 · Soumen Bas · Shubhankar Sinh 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究提出了一种面向大规模、从产地到消费端的绿色氢气生产的单线优化框架，通过整合太阳能光伏电站、质子交换膜（PEM）电解槽、储能及运输系统，旨在最小化向城市地区输送氢气的成本。所提出的太阳能-绿色氢气系统包括光伏（PV）面板为PEM电解槽供电，以及平板集热器（FPC）为PEM提供预热后的水。储能环节包含压缩机与储氢罐，氢气则通过卡车运输至终端用户。通过对满足每日1000千克氢气生产目标所需的制氢与压缩能耗进行分析，本研究结合基础设施、太阳能资源可用性及能源需求参数，在印度境内确定了光伏与F...

解读: 该光伏制氢系统优化研究对阳光电源具有重要战略价值。SG系列光伏逆变器可为PEM电解槽提供6.5MW稳定电力输出,ST系列储能PCS可平抑光伏波动确保制氢连续性。研究揭示的13.3-14.8%光电转换效率与9.5%最高制氢效率,为阳光电源开发光储氢一体化解决方案提供参考。1500V高压系统和MPPT优...

Mostafa M.Abdelsamieab2 · Kabbir Alia · Mohamed I.Hassan Alia2 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

建筑一体化光伏（BIPV）采光系统目前被认为是一种具有多种功能的有前景的技术。然而，该技术实现广泛应用的主要障碍在于如何在提高其光电转换效率（PCE）的同时，保持室内热舒适性和可见光透射率（VT）之间的平衡。本研究致力于开发一种多功能窗（MFW），通过在单层玻璃结构中将半透明光伏（STPV）电池与选择性液体滤光器（SLF）相结合，以优化太阳光谱的利用并提升BIPV窗户的热效率。采用结合方差分析（ANOVA）的三维数值模型，将MFW的能量产出、建筑能耗性能以及室内照明能力与现有玻璃窗进行了比较研究...

解读: 该多功能光伏窗技术对阳光电源BIPV解决方案具有重要启示。文中半透明光伏组件与选择性液体滤光层的光谱优化思路，可应用于SG系列组串逆变器的MPPT算法优化，针对建筑立面复杂光照条件实现更精准的功率追踪。其能量产出与室内热舒适平衡的设计理念，与阳光电源PowerTitan储能系统结合，可构建建筑光储一...

Yutong Tan · Jinqing Peng · Zhengyi Luo · Yimo Luo 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

建筑一体化光伏（BIPV）技术在实现零能耗建筑方面发挥着重要作用。然而，由于太阳辐射的不确定性和间歇性，其大规模应用对电网的稳定运行带来了挑战。为解决这一问题，本研究提出了一种智能光伏（SPV）窗及其运行控制策略，旨在同时提升建筑能源效率和电网友好性。该SPV窗结合了电致变色薄膜与均匀排布的条状太阳能电池，兼具主动利用与调控太阳辐射的双重优势。为明确SPV窗的性能表现，基于实测数据在WINDOW软件中建立了其模型，并计算了相应的光学与热工特性；随后将该模型导出至EnergyPlus软件，并与一栋...

解读: 该智能光伏窗技术对阳光电源BIPV解决方案具有重要启示。其电致变色膜与晶硅电池结合的主动调控机制,可与我司ST系列储能PCS协同优化:通过热流密度控制策略削峰填谷54.7-65.8%,显著改善电网友好性,契合我司VSG虚拟同步发电机技术的并网稳定目标。建议将该动态光热调控理念融入iSolarClou...

Maoquan Huang · Rui Yang · Guihua Tang · Jin Huan Pu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 辐射冷却技术可缓解太阳能电池的自热问题，从而提高发电功率输出。然而，粉尘积聚对辐射冷却光伏系统构成了重大挑战。本研究通过理论方法探讨了在不同特性的粉尘积聚条件下，辐射冷却光伏系统的辐射特性与发电效率，采用蒙特卡洛光线追踪方法模拟光在具有不同特征粉尘层中的传输过程。研究分析了粉尘颗粒尺寸、覆盖面积以及太阳入射角对系统性能的影响。结果表明，粉尘积聚会降低辐射冷却盖板的太阳光透过率和红外发射率，从而导致系统效率下降。高吸收性粉尘对辐射冷却盖板的影响比非吸收性粉尘更为显著。每增加1 g/m²的粉尘...

解读: 该辐射冷却光伏系统研究对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。研究量化了灰尘对光伏系统透射率和发电效率的影响规律,可优化我司智能运维策略:针对吸收性/非吸收性灰尘建立清洁周期模型(22-44天),结合iSolarCloud的预测性维护功能,实现基于环境监测的动态清洁调度。研...

Hongwei Liua1 · Wei Shuaia1 · Zhen Yao · Jin Xuan 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 固体氧化物电解池（SOEC）是一种将CO2和H2O转化为合成气的前沿技术，具有显著的经济与环境效益。然而，该过程需要大量的高温热量输入，传统上依赖电能供给。本研究提出一种创新方法，利用聚光太阳辐射作为SOEC的可再生热源，并通过集成热能储存（TES）系统来应对太阳辐射固有的波动性挑战。我们构建了一种混合模型，将多物理场仿真与深度学习算法相结合，能够在实时直法向辐照度条件下快速优化电解过程。研究结果表明，在系统架构中引入TES后，SOEC入口处的温度变化率显著降低了53%，从而确保了运行的稳...

解读: 该研究将光热储能与固体氧化物电解耦合的深度学习优化方法,对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴价值。其热能存储系统可降低53%温度波动率的控制策略,可应用于我司储能系统的热管理优化;混合多物理场仿真与深度学习算法的实时优化框架,可增强iSolarCloud平台的预测性维护...

Zixuan Wangabc1 · Zijian Chenbcd1 · Boyuan Wangbc1 · Chuang Wu 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 与已发展了半个世纪的晶硅电池相比，钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光伏转换效率在短短15年内已超过26%，成为当前备受关注的研究热点。然而，传统研究方法在应对钙钛矿材料（PVKs）成分多样、合成复杂以及需精确调控性能等方面面临诸多挑战。本综述系统阐述了钙钛矿材料在数字化制造方面的最新研究进展，重点涵盖实验室自动化、数据驱动的理性设计、高通量实验以及机器学习（ML）算法等方向。首先，论述了实验室自动化在显著提升实验效率与可重复性方面的重要作用；其次，强调了数据驱动方法在指导钙钛矿材料及器件理性...

解读: 钙钛矿电池数字化制造技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有前瞻价值。该技术通过机器学习和高通量实验加速新型光伏材料开发,其26%转换效率已接近晶硅电池。阳光电源SG系列逆变器可提前布局钙钛矿电池适配性研究,针对其独特的IV特性优化MPPT算法;iSolarCloud平台可集成数据驱动方法,实现钙钛矿组件...