Lelia Deville · Clifford W. Hansen · Kevin S. Anderson · Terrence L. Chambers 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

在本文中，我们介绍了在PVsyst单二极管模型和加利福尼亚能源委员会（CEC）单二极管模型之间进行参数转换的方法。这种转换通过使PVsyst模型能够使用CEC数据库，以及CEC模型能够使用PVsyst的“Panneau Solaire”文件，为光伏性能建模增添了灵活性。我们比较了三种转换方法，并使用21种不同的单晶硅和多晶硅技术组件以及六个气候数据集评估了模型之间的一致性。推荐的方法在所有组件技术中产生的归一化均方根误差最低，且从未超过额定功率的0.58%。使用优化方法时，所有组件的年发电量一致...

解读: 该光伏单二极管模型参数转换技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。在逆变器MPPT算法优化中，统一的模型参数可提升不同环境条件下的最大功率点追踪精度，特别是在1500V高压系统中降低建模误差。对于iSolarCloud智能运维平台，该方法可实现跨平台仿真数据的...

Adrienne L. Blum · Harrison W. Wilterdink · Ronald A. Sinton · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

多年来，利用涡流光电导传感器测量过剩载流子复合寿命在硅光伏样品金属化前的质量表征中至关重要。该方法可提取注入依赖的复合寿命、发射极饱和电流密度、体寿命及隐含电流-电压曲线等关键参数，广泛应用于光伏研发与生产中的工艺控制与优化。随着高效电池结构对参数精度要求的提高，量化其不确定度来源尤为关键。本文重点研究上述参数对样品相关输入量（如厚度和电阻率）不确定性的敏感性。结果表明，当输入参数精度优于晶圆规格书所列指标时，可实现高置信度测量，发射极饱和电流密度不确定度低于1 fA/cm²，隐含开路电压不确定...

解读: 该涡流法载流子寿命测量技术对阳光电源光伏产业链质量控制具有重要价值。在SG系列逆变器的组件选型中，通过精确测量硅片发射极饱和电流密度（<1 fA/cm²精度）和隐含开路电压（<1 mV不确定度），可在金属化前筛选高效电池片，确保MPPT算法获得最优输入特性。该方法可应用于阳光电源组件供应商审核体系，...

Camden Kasik · Marko Jošt · Ishwor Khatri · Marko Topič 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

对包含至少一个多晶电池的高性能单结和两端串联器件进行了相互比较，并与它们的理想极限进行了对比。将开路电压、短路电流和填充因子等参数分别与肖克利 - 奎伊瑟极限进行比较，以研究不同技术在哪些方面有改进空间。目前，像硅和碲化镉等技术在开路电压方面有最大的改进空间，它们分别仅利用了其最大开路电压的 87% 和 81%。针对单结器件进行了详细的二极管和填充因子损耗分析，以进一步深入了解它们之间的差异以及效率损失的位置。与多晶器件相比，单晶技术的填充因子更接近肖克利 - 奎伊瑟极限。多晶器件的高二极管品质...

解读: 该研究对比分析高性能光伏电池与Shockley-Queisser理论极限的差距，为阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供重要参考。通过理解不同材料体系（单结/叠层）的光电转换效率潜力与限制，可指导逆变器在不同组件类型下的最大功率点追踪策略优化，特别是针对新型高效叠层组件的适配性开发。该分析...

Ali Alhejab · Muhammad Abbasi · Shehab Ahmed · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

光伏（PV）能源系统正成为可持续能源的重要来源。然而，这些系统中未被发现的故障可能会导致效率大幅降低。将这些故障定位到模块级别对于快速故障诊断和维持整个系统的效率至关重要。本文提出了一种新方法，可将 $N$ × $M$ 光伏系统中的串内故障、线路接地故障、跨串故障和部分遮挡故障定位到模块级别。该方法利用光伏系统汇流箱中的单个电压传感器，以及每串 $\lceil N/2 \rceil$ 个旁路开关，以便在出现故障时旁路连接的光伏模块。该技术首先依赖于识别故障串。一旦确定了故障串，就可以得出该串中每...

解读: 该单电压传感器旁路开关故障定位技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。通过简化传感器配置实现组串级故障快速定位，可直接集成到SG系列逆变器的MPPT优化算法中，提升故障诊断精度的同时降低硬件成本。该方法与阳光电源现有的智能诊断系统形成互补，特别适用于大型...

Max Liggett · Dylan J. Colvin · Andrew Ballen · Manjunath Matam 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

本研究对多个因在炎热潮湿气候环境中暴露而出现金属接触腐蚀迹象的光伏（PV）组件展开调查。这些组件包括两个暴露时长分别为10年和14年的多晶硅铝背场系统，以及一个暴露时长为4年的单晶硅钝化发射极背接触电池系统。采用了全面的多尺度表征方法对这些光伏组件进行详细评估。进行了电流 - 电压（$I - V$）、太阳电池开路电压（Suns - $V_{\text{OC}}$）测量、电致发光成像、红外成像和紫外荧光成像，并对感兴趣的部位进行取样，采用截面扫描电子显微镜（SEM）进行分析。提出并实施了一套严格的...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器配套组件的长期可靠性评估具有重要价值。研究揭示的湿热环境下金属栅线腐蚀与封装材料水解导致的接触退化机制，可直接应用于iSolarCloud智能运维平台的预测性维护算法优化。通过集成电致发光与红外热成像的诊断方法，能提升智能诊断系统对组件接触劣化的早期识别能力，在填充...

Malte Brinkmann · Thomas Daschinger · Rolf Brendel · Henning Schulte-Huxel · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

降低光伏（PV）银消耗量是近期太阳能电池研究的一个主要方面。对于双面钝化发射极及背接触（PERC+）太阳能电池，正面接触使用银。背面则采用铝金属化层与硅形成接触。铝的自然氧化物会阻碍标准焊接工艺。因此，背面银焊盘通常用于与铜线进行电池间互连。当采用超声焊接来浸润铝金属化层以形成锡焊盘时，可以避免使用银。我们展示了将互连件焊接到无银焊盘上具有机械稳定性，中位附着力高达3 N/mm。我们观察到，超声镀锡过程会穿透铝的自然氧化层，并在铝与焊料之间形成金属 - 金属接触。电阻测量表明，与使用银焊盘相比，...

解读: 该无银背面电极技术对阳光电源光伏产业链具有重要成本优化价值。从SG系列逆变器配套组件角度，超声波镀锡铝汇流条技术可显著降低双面PERC+电池的银耗成本，直接提升光伏系统度电成本竞争力。该技术对阳光电源的启发在于：1）在组件选型标准中可纳入无银背面技术评估，优化供应链成本结构；2）iSolarClou...

Nikoleta Kyranaki · Cynthia Farha · Lara Perrin · Lionel Flandin 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

钙钛矿光伏（PV）电池的效率已创下26.7%的纪录，但在提高其针对湿度、温度变化和光照的稳定性方面仍至关重要。在这项工作中，我们研究了基于介孔碳的钙钛矿（c - PSC）器件，这是因为碳具有稳定性，且无需使用对热敏感的空穴传输层。我们将在硅基光伏中表现出良好性能的封装材料（包括一种热塑性聚烯烃封装剂）在不同层压条件下应用于c - PSC器件，以研究其对器件耐久性的影响，这是针对这种特定材料组合的一项新颖研究。固化不充分会削弱附着力、降低防潮性，并加速光照下钙钛矿的分解。将层压温度提高20°C可使...

解读: 该封装工艺优化技术对阳光电源光伏产品线具有重要应用价值。研究揭示的温度、压力、湿度控制与材料选择对钙钛矿电池稳定性的影响机制，可直接应用于SG系列光伏逆变器的组件适配性设计。封装参数优化带来的85°C热老化和湿热稳定性提升，为1500V高压系统在极端环境下的长期可靠运行提供技术支撑。钙钛矿电池的高效...

Gabriel Lopez · Arman Aghahosseini · Dmitrii Bogdanov · Rasul Satymov 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月

太阳能光伏（PV）的显著增长正在推动能源产业系统向高度可持续方向转型。尽管设定了到2050年实现净零排放的目标，但化石燃料在美国和加拿大的能源产业系统中仍占主导地位。本文制定并分析了转型路径，将能源和非能源需求的完全脱碳情景与基于政府预测的常规情景进行了对比。结果表明，所有部门向100%可再生能源转型具有诸多益处，因为太阳能光伏产生的过剩低成本电力可用于“电转X”解决方案，以生产电力基燃料、化学品和材料。到2050年，电力部门仅消耗所发电量的20%，其余电力将用于为供热、运输和工业部门供电。因此...

解读: 该Solar-to-X技术路径对阳光电源多产品线具有战略价值。在储能系统方面，PowerTitan可深度参与光伏制氢的能量缓冲与电网平衡，ST系列储能变流器需强化DC-DC变换效率以适配电解槽波动负载特性。对于SG系列光伏逆变器，需优化MPPT算法以适应制氢等非并网负载的动态响应需求，1500V高压...

Elizabeth C. Palmiotti · Martin Springer · Jarett Zuboy · Timothy J. Silverman 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年1月

随着光伏组件制造商和采购商试图将成本降至最低、性能提至最高并加快部署速度，光伏（PV）组件材料和技术不断发展。晶硅组件和薄膜组件都在朝着类似的约3平方米的双玻设计发展，采用更薄的玻璃片，以在减轻组件重量的同时提高功率输出，而且这两种类型的组件越来越多地安装在单轴跟踪器上。与此同时，越来越多的光伏电站报告称，采用这些“又大又软的组件”的早期系统出现了玻璃自发破裂的情况。在本文中，我们确定了可能导致早期故障增加的组件同步变化，解释了这些趋势，并讨论了它们对可靠性的影响。我们认为，更大、更薄的玻璃片以...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及系统集成方案具有重要参考价值。双玻组件早期失效机理分析可指导逆变器端故障诊断算法优化，通过IV曲线特征识别封装材料老化、互联失效等异常模式。研究揭示的热机械应力响应机制可应用于iSolarCloud智能运维平台，建立基于环境温度、湿度循环的组件健康度预测模型，实现...

Ankit Pal · Saravana Ilango Ganesan · Maddikara Jaya Bharata Reddy · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年1月

太阳能光伏（PV）面板上灰尘和污垢的积累（即积尘）会降低光伏电站的发电量和转换效率。因此，定期清洁对于维持电站的最佳性能和经济可行性至关重要。在低日照、降雨或多云等时段，固定间隔的清洁计划会变得不经济。本研究提出了一种数据驱动的方法，利用功率、温度和辐照度数据来估算印度一座504千瓦峰值的屋顶光伏电站的积尘率（SR）。该方法采用了一个基于环境温度和太阳辐照度的光伏面板温度估算模型，无需直接测量温度，从而简化了过程。分析表明，尽管有降雨，定期清洁仍然必不可少，各逆变器因积尘造成的能量损失在32%至...

解读: 该数据驱动积尘估算技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有直接应用价值。可集成至SG系列光伏逆变器的智能诊断模块，通过实时功率数据与气象信息融合，精准识别积尘导致的发电损失，区别于设备故障。动态清洗优化策略可嵌入预测性维护系统，结合MPPT算法的效率监测数据，为工商业光伏电站制定经济最优...

Jinlong Zhang · Zhenguang Liang · Yunpeng Zhang · Hai Zhou 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年1月

光伏（PV）组件的发电量受多种环境因素影响，尤其是太阳辐照度和温度。然而，所测量的太阳辐照度并不能准确代表不同类型太阳能电池实际吸收的光强，所测量的温度也不能代表光伏组件中电池的实际温度。本文提出了等效辐照度和等效温度，并将其用于提高光伏组件输出性能估算的准确性。首先，利用具有收敛保证的粒子群优化算法对测量的<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlin...

解读: 该等效辐照度估算方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。在辐照传感器故障或缺失场景下，可通过组件温度和环境参数反推等效辐照度，实现MPPT算法的持续优化和发电性能实时评估。该技术可集成到iSolarCloud平台的智能诊断模块，提升预测性维护能力，降低传...

Mauro Pravettoni · Min Hsian Saw · Muhammad Nabil Bin Abdul Aziz · Stephen En Rong Tay · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年1月

在本文的第一部分，我们提出了一种量化光伏（PV）器件入射角修正系数（IAM）的方法，该方法与IEC 61853 - 2中提出的方法不同，具体如下：它利用光纤系统提供的点状区域辐照、定制的角度探头支架和电流 - 电压转换器。第一部分聚焦于单电池器件，并展示了该新方法在两种不同电池结构上的验证情况。在第二部分，我们将该方法推广应用于商业尺寸的硅光伏组件，采用的方式与IEC 60904 - 8:2014中描述的用于组件级光谱响应度测量的方法类似。提出该方法的目的是将其纳入目前正在修订的IEC 6185...

解读: 该入射角修正系数（IAM）微分测量方法对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。精确的IAM表征可提升不同时段、不同太阳高度角下的发电量预测精度，优化MPPT跟踪策略。该方法可应用于iSolarCloud智能运维平台，通过建立精准的光学响应模型，实现更准确的发电量预测和异常诊断。对...

Chiara Barretta · Astrid E. Macher · Marc Köntges · Julian Ascencio-Vásquez 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年1月

根据柯本 - 盖格气候分类法，对具有相同材料清单但暴露于不同气候（Cfb温和气候和Af热带气候）的光伏组件进行了损伤分析。高温、相对湿度和高紫外线（UV）辐射共同作用，导致暴露于热带气候（TR）的组件严重退化，而暴露于温和气候的组件性能并未出现显著下降。相反，安装在热带气候地区的组件在暴露约8年后出现了明显的功率退化，这主要归因于与乙酸相关的退化模式。从选定的组件中提取了封装材料样品，并对其进行表征，以确定化学结构、热稳定性以及添加剂和稳定剂消耗情况的变化。定性添加剂分析结果表明，从暴露于热带气...

解读: 该封装材料老化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan储能系统的全生命周期管理具有重要价值。研究揭示的湿热环境下封装材料水解黄变与功率衰减的强相关性，可直接应用于iSolarCloud智能运维平台的预测性维护算法优化，通过气候分区建立差异化的组件衰减模型，提升MPPT算法在不同退化状态...

Kuan Liu · David C. Miller · Nick Bosco · Jimmy M. Newkirk 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年12月

光伏（PV）组件封装材料特性的退化会导致机械脆化和分层，这仍是太阳能装置出现故障的一个原因。此前已发表了一个多尺度可靠性模型，该模型将封装材料的机械和断裂特性与降解后的分子结构以及与相邻太阳能电池和玻璃基板的界面结合联系起来。该模型主要是为聚（乙烯 - 醋酸乙烯酯）（EVA）封装材料开发的，仍有待实验验证。确定替代封装材料（如聚烯烃弹性体（POE）和EVA/POE/EVA复合材料（EPE））的降解和交联动力学，可以推广该模型。在这项工作中，我们对完全固化的EVA、POE和EPE封装材料进行加速热...

解读: 该封装材料老化机理研究对阳光电源SG系列光伏逆变器配套组件的长期可靠性评估具有重要价值。EVA交联度与界面粘附性能的衰退规律可直接应用于iSolarCloud智能运维平台的预测性维护算法，通过建立老化模型实现组件失效预警。研究揭示的化学降解机制为PowerTitan大型储能系统中光伏侧组件选型提供理...

Preeti Kumari Sahu · Efstratios I. Batzelis · Chandan Chakraborty · J. N. Roy · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年12月

尽管双面光伏（PV）组件如今已是一项成熟的技术，但在其电气建模和等效电路表示方面的文献仍存在空白。大多数已发表的研究主要聚焦于光电流，却忽视了对组件电气响应至关重要的其他参数。即便如此，双面组件的光电流也被简单地视为正面和背面各自电流之和，这一假设在本研究中受到了挑战。值得注意的是，我们的研究发现这一差异可能超过15%，为此本文引入了一个修正因子来解决该问题。本文提出了一个全面的电气模型，该模型有效地将双面光伏组件的正面和背面整合到一个单回路表示中。这一新颖的模型采用单二极管等效电路，将五个参数...

解读: 该双面组件电气建模技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。精确的双面组件电学模型可显著提升逆变器在复杂辐照条件下的最大功率点追踪精度，特别是针对前后表面光照不均匀场景。该模型考虑的内阻效应与载流子复合损失可用于改进SG逆变器的IV曲线扫描算法，提高发电效率0.5-1%。同时，...

Heng-Sheng Shan · Yi-Xin Wang · Cheng-Ke Li · Ning Wang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月

通过在（0001）取向的图案化蓝宝石衬底（PSS）上生长铝镓氮（AlGaN）应变补偿层（SCL），研制出一种高效的氮化铟镓（InGaN）激光光伏电池（LPVC），其光电转换效率（η）达到了23.09%。光致发光光谱证实，插入AlGaN SCL后，峰值分裂现象减少，表明铟（In）分布更加均匀。此外，样品的半高宽变窄，这表明插入AlGaN SCL后晶体质量得到了改善。X射线衍射分析显示，AlGaN SCL能有效调节InGaN材料中的应变弛豫，与未采用AlGaN SCL的材料相比，有源区中阱与垒之间的...

解读: 该InGaN激光光伏技术对阳光电源的功率器件研发具有重要参考价值。研究中AlGaN应变补偿层降低缺陷密度的设计思路，可借鉴至SiC/GaN功率器件的异质外延优化，改善SG系列逆变器和ST储能变流器中GaN器件的晶格失配问题，提升器件可靠性。23.09%的光电转换效率验证了应变工程在III-V族半导体...

Nadia Drir · Adel Mellit · Maamar Bettayeb · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月

全球范围内光伏（PV）能源的应用不断增加，这凸显了在环境多变和故障情况下维持系统效率的紧迫性。识别、分类和修复缺陷的过程对于确保光伏装置的长期可持续性和性能完整性至关重要。本文介绍了一种创新的集成卷积神经网络（CNN）模型，该模型采用加权特征融合的方法，其准确性超越了单一CNN架构所能达到的水平。通过利用三个性能出色的CNN——VGG16、ResNet和MobileNet，融合从这些网络最后一层提取的深度特征，提升了性能，同时还充分利用了来自多个不同配置CNN的数据集成优势。该方法应用于一个包含...

解读: 该集成CNN热成像故障诊断技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台，为SG系列光伏逆变器配套的组件级监控提供AI诊断能力，通过无人机或固定热成像设备实现大规模电站的自动化巡检。加权特征融合策略可提升复杂工况下的故障识别准确率，特别适用于1500V高压系统中...

Claudia Buerhop · Eugene Ernest van Dyk · Frederik J. Vorster · Oleksandr Stroyuk 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月

本案例研究凸显了紫外荧光成像作为一种新兴光伏（PV）组件检测工具的潜力，它能大幅降低现场检测的成本和时间，并为实现高通量作业开辟了途径。通过将紫外荧光成像技术与近红外吸收光谱法和电气测量相结合，其应用超越了已报道的能力范围。这种综合方法可用于识别和评估聚合物背板与封装材料，即检测与聚合物相关的特征（如降解、腐蚀）以及其他异常情况（如电池片裂纹和热斑电池），且具有其他方法难以企及的成本效益和时间效益。特别是，一座2兆瓦峰值功率的光伏电站中的1890块光伏组件显示出关键问题，其中40%的被检测组串存...

解读: 紫外荧光成像技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。该技术可直接集成至iSolarCloud云平台的智能诊断模块，为大型地面电站和分布式光伏系统提供快速、低成本的组件健康检测方案。通过识别裂纹、脱层等隐性缺陷，可优化SG系列逆变器的MPPT算法，避免失配损失；同时为PowerTitan储能系统配...

Hong Lu · Lin Xu · Zihao Wei · Zhanzheng Wang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月

为推动柔性有机和钙钛矿太阳能电池的发展，亟需开发兼具高透光率、低方阻和优异弯折性能的柔性半透明电极。本研究在PEN、PET和PDMS基底上构建了高性能PEI/Ag/PEI-Zn柔性电极，显著提升了超薄Ag膜在可见光范围的透射率。通过130 °C退火调控PEI与Zn离子的螯合作用，优化PBDB-T-SF:IT-4F器件效率。PEI-Zn层兼具电子传输与表面修饰功能，且电极在反复弯折中表现出优于ITO器件的机械稳定性。该电极应用于柔性钙钛矿电池时，效率达19.24%，经500次弯折后仍保持初始值的7...

解读: 该柔性半透明电极技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。PEI/Ag/PEI-Zn电极的高透光率、低方阻和优异弯折性能，可启发SG系列逆变器在BIPV（光伏建筑一体化）场景的应用拓展，特别是半透明组件与逆变器的匹配优化。柔性钙钛矿电池19.24%效率及500次弯折后保持73%性能的特性，为便携式...

Bjørn Lupton Aarseth · Magnus Moe Nygård · Gaute Otnes · Erik Stensrud Marstein · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月

具有热特征的光伏（PV）组件可通过红外热成像技术（IRT）进行检测，并且可以通过分析相应的发电量时间序列数据来估算这些组件造成的功率损失。在本研究中，我们结合这些方法分析了光伏组件降解模式对一座75兆瓦峰值（MWp）光伏电站整体发电的影响。我们发现，运行5年后，有0.2%的光伏组件出现热特征，且这些热特征导致电站发电量降低了0.06%。对于所研究的电站，我们计算得出，进行红外热成像扫描并随后更换受热特征影响的组件，其投资回收期超过10年。然而，与热特征相关的功率损失似乎会随时间呈非线性发展。这凸...

解读: 该研究将红外热成像与发电数据时间序列结合的故障诊断方法，对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。可直接集成到SG系列光伏逆变器的智能诊断系统中，通过MPPT算法监测的组串电流-电压曲线异常与热特征关联分析，实现热斑故障的早期预警。该时变影响量化模型可优化预测性维护策略，提升Po...