Yiming Wang1 · Xinyue Liu1 · Wanrong Yang · Ruizhe Kou 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 聚光光伏/热（CPV/T）系统通过光谱分束技术和高通量太阳辐射的集成能量收集，为太阳能利用提供了一种协同高效的途径。为应对CPV/T系统在高温工况下的运行需求，本研究采用具有优异化学稳定性的氧化铜（CuO）纳米流体作为光谱分束介质。基于朗伯-比尔定律构建光学模型，计算了CuO纳米流体的光学透射率，结果表明其在700 nm以下波长范围内具有强吸收特性，而在700–1100 nm波段具有高透射率，该光学特性与单晶硅电池的响应光谱相匹配，适合作为光谱分束器。本研究建立了综合性的实验框架，通过㶲效...

解读: 该CPV/T光谱分离技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和储能系统具有重要启示。CuO纳米流体实现光谱分离与热电联供,在4倍聚光比下系统㶲效率提升44.3%,热功率密度达1859 W/m²。这为我司1500V高压系统和MPPT优化算法提供新思路:可开发适配光谱分离型CPV/T的专用逆变器,结合ST系列储...

Mehdi Ahmadi · Roberto Pagano · Fabio Mater · Matteo Bonomoc 等12人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 本文提出了一种将GaAs与Si异质结电池结合光学元件构成的四端太阳能电池系统。该系统通过实现光学低倍非成像非对称聚光和光谱分离，以增强各子电池特定的能源转换效率，代表了一条克服传统光伏系统局限性并提升其效率的有前景的技术路径。光谱分离通过集成一种专门设计的具有导光能力和高透射率的聚合物电介质棱镜来实现，并结合定制的二向色镜，该二向色镜反射波长小于805 nm的光，而透射更长波长的光。为了优化系统性能，我们在受控的室内测试环境中，针对不同入射角度的光源以及不同颜色的侧盖条件，对各个组件及整个...

解读: 该四端叠层光伏技术通过光谱分离和非成像聚光实现效率突破,对阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法优化具有启发意义。研究中不同入射角和侧面颜色对光收集的影响,可指导iSolarCloud平台开发基于实时光谱条件的智能跟踪策略。GaAs/Si异质结的宽光谱利用思路,与公司在SiC/GaN宽禁带器件的研发方...

Hanadi Harou · Jimmy S.Iss · Pierre Rahme · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 本研究提出了一种新颖的基于机器学习的框架，用于预测单面和双面光伏系统在不同调整策略下的最佳倾角。该框架利用来自美国184个地点、为期六年的高分辨率（5分钟间隔）卫星辐照度数据。与以往研究不同，本研究结合了精细的时间分辨率数据、广泛的地理覆盖范围，并对十三种机器学习模型进行了比较评估，以优化三种调整策略（年度、季节性和月度）下的最佳倾角。倾斜表面上的辐照度采用各向同性天空模型进行估算，从而高效模拟了从0到1、以0.1为增量变化的不同反照率条件下组件正面与背面的受光情况。所得到的最佳倾角被用作...

解读: 该机器学习倾角优化技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。研究针对单双面组件的精准倾角预测(误差<1.7°)可集成至智能运维系统,结合MPPT优化算法实现发电量最大化。双面组件在高反射率地面可增益超80%的发现,为PowerTitan储能系统的容量配置提供数据支...

Woogyun Shin · Jin Seok Lee · Young Chul Ju · Hye Mi Hwang 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 全球各国正在扩大可再生能源的应用，以实现2050年碳中和目标。在各类可再生能源中，太阳能的发展速度最快，部署规模最为广泛。随着光伏（PV）电站数量的增加，运维市场不断扩大，故障诊断技术也逐步发展，融合了传统方法与人工智能技术。本研究提出一种利用光伏组串的归一化电流-电压（I-V）曲线并结合卷积神经网络（CNN）的故障诊断方法。实测的I-V曲线通过考虑辐照度、组件温度和衰减率的仿真模型进行归一化处理。归一化后的曲线根据其形态特征和电气参数被标注为正常状态或六种故障类型之一。使用这些数据训练的...

解读: 该基于CNN的光伏故障诊断技术对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过归一化I-V曲线实现99.39%验证准确率的六类故障识别,可直接集成至智能运维系统,增强预测性维护能力。技术核心在于消除辐照度和温度影响的归一化处理,与阳光电源MPPT优化算法形成互补,可在组串级...

Parisa Ranjbaran · Hossein Yousefi · Maryam Javadini · Nahid Izanloo 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 本研究提出了一种集成的能源-水资源管理框架，采用漂浮式光伏（Floating Photovoltaic, FPV）技术，适用于半干旱地区，并以伊朗查赫-尼梅湖（Chah-Nimeh Lake）为案例进行研究。该系统结合了粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization, PSO），用于在局部遮阴条件下对9×9光伏阵列进行动态重构；基于模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter, MMC）的高压直流输电（HVDC）接口，实现稳定高效的电...

解读: 该FPV系统集成方案对阳光电源具有重要参考价值。研究中的PSO动态重构技术可应用于SG系列逆变器的MPPT优化算法,提升阴影遮挡下的发电效率46.9%。MMC多电平HVDC接口方案与阳光电源三电平拓扑及SiC功率器件技术高度契合,可增强ST系列储能变流器在漂浮电站场景的电能质量控制能力。能源-水资源...

Puyang Zhang · Xiling Qia · Zhengshun Cheng · Yebin Zhaoc 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 海上漂浮式光伏发电（FPV）作为一种新型能源形式已受到广泛关注。FPV在海洋环境中的性能表现显著影响其发电效率，而目前针对FPV系统在实际运行过程中水动力性能的研究仍较为缺乏。本文提出一种适用于水深20 m典型海域的半潜式FPV平台，该平台由浮管和周边锥形浮筒组成，并在中国黄海开展了现场试验研究，以分析不同波浪和潮汐条件下平台的运动响应特性。通过典型波浪条件下的现场试验数据，验证了数值计算模型的准确性和可靠性。结果表明，在海上试验期间，FPV平台的整体系统运行稳定；潮位变化对系泊张力的影响...

解读: 该半潜式海上漂浮光伏平台研究对阳光电源SG系列光伏逆变器的海洋环境适应性设计具有重要参考价值。黄海实测数据验证了潮汐、波浪对系统运行稳定性的影响,为我司开发抗盐雾、高湿度的1500V光伏系统提供了环境载荷参数。平台半潜式结构的运动响应特性可指导逆变器MPPT算法优化,应对海上光伏因摇摆产生的功率波动...

Mansoor Shafiq Durran · Syed Nadir Hussai · Hafiz Muhammad Anwar Asgha · Bilal Haide · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 本研究探索了一种通过引入石墨烯纳米片（GNP）、纳米氧化锌（n-ZnO）和细菌纤维素（BC）三元复合填料体系来改进广泛应用于太阳能电池板封装材料乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）的新方法。尽管以往的研究已对单组分或双组分填料改性EVA进行了探讨，但本工作首次采用这种特定的三元纳米填料系统以提升EVA在光伏（PV）应用中的综合性能。所制备的复合材料（EVA1–EVA3）通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见光谱（U...

解读: 该EVA封装材料改进技术对阳光电源SG系列光伏逆变器配套组件具有重要应用价值。三元纳米填料体系使封装材料拉伸强度提升32.6%、水汽透过率降低70%、热降解温度提高至340.3°C,可显著延长组件使用寿命,降低PID效应风险。高透光率(82.5%)与UV阻隔特性可提升发电效率并保护背板,契合阳光电源...

Anioke Afamefuna Ugochukwu · Farhan Ahmad · Munaza Khalid · Muhammad Arslan Alib 等16人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

[Corrigendum - 勘误文章，对已发表文章的修正或更正，无独立摘要]

Roya Charghande · Abdollah Abbas · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要：由于吸收层与金属背接触之间界面处的载流子损失所导致的效率退化，仍然是CZT(S,Se)薄膜光伏器件面临的主要限制因素——这是一种环境友好且地球储量丰富的黄铜矿型材料体系。本研究提出了一种理论框架，结合实验趋势与基于TCAD的数值模拟，系统地分析并缓解此类界面诱导的损耗。该模型引入了若干关键的界面物理现象，包括能带排列和非对称复合动力学，且无需依赖复杂的制备工艺。仿真结果表明，通过有针对性的界面优化——特别是利用势垒调控和钝化技术——可以显著降低非辐射复合并改善载流子收集效率。模型预测，优化...

解读: 该CZT(S,Se)薄膜电池背接触界面优化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器系统具有重要参考价值。研究揭示的界面钝化技术可提升组件效率至17%以上,直接影响逆变器MPPT算法优化策略和系统发电量。背接触复合损耗机理分析为阳光电源开发新一代高效组件适配型逆变器提供理论依据,特别是在1500V高压系统中,...

Jiahua Konga1 · Maziar Jafarib1 · Yixiao Huang · Qinggang Houa 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 近年来，钙钛矿和有机太阳能电池等新兴光伏技术展现出显著的光电转换效率（PCE），然而其性能与稳定性在很大程度上依赖于高效的电荷传输层（CTLs）。由于具备可调的光电特性、增强的载流子迁移率以及优异的界面工程能力，包括量子点（0维）、纳米线/纳米管（1维）和纳米片（2维）在内的低维半导体纳米杂化材料，已成为下一代电荷传输层的有力候选者。本文系统综述了低维半导体纳米杂化材料在电荷传输层中的最新研究进展，重点聚焦于其结构设计、电荷传输机制及其在新兴光伏器件中提升性能的作用。我们讨论了优化纳米杂化...

解读: 该低维半导体纳米杂化材料技术对阳光电源光伏逆变器及储能系统具有重要应用价值。文章聚焦的电荷传输层优化策略,如能带工程、缺陷钝化等,可启发SG系列逆变器在钙钛矿等新型光伏组件适配中的MPPT算法优化。量子点、纳米线等材料的高载流子迁移率特性,与公司SiC/GaN功率器件的低损耗理念契合,可为三电平拓扑...

M.Agouri · H.Fatihi · H.Ouhenou · N.Khossossi 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 开发稳定、无毒且高效率的钙钛矿材料对于推动下一代光伏技术的发展至关重要。尽管已有大量卤化物双钙钛矿被研究，但许多材料存在间接带隙或光电性能可调性有限的问题。在本研究中，我们采用第一性原理计算方法系统研究了基于铷的双钙钛矿Rb2NaTlBr6的结构、电子和光学特性。结果表明，该化合物具有1.869 eV的直接带隙，并表现出强烈的动态和热力学稳定性。值得注意的是，通过施加拉伸应变工程可系统地将带隙降低至1.374 eV，使其落入太阳光吸收的最佳范围，显著增强了其光电响应性能。该材料还展现出高的...

解读: 该铷基双钙钛矿材料研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。其直接带隙1.869eV及应变工程优化至1.374eV,理论光电转换效率达33%,为下一代高效无铅光伏组件提供材料基础。可启发阳光电源在MPPT算法中预留更宽带隙适配能力,优化1500V系统的电压匹配设计。该材料的高稳定性特征与阳光电源...

Yogesh Kumar Sahua · Shrivishal Tripathi · Punya Prasanna Paltani · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本研究通过密度泛函理论（DFT）计算，系统探究了不同钙掺杂浓度下Ca掺杂HgS（Hg1−xCaxS）化合物在钙含量x从0到1（以0.25为间隔）范围内的功能特性。研究采用广义梯度近似结合Hubbard U修正（GGA+U）方法，并使用Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）泛函，以确保对电子结构的精确预测。引入Hubbard U修正可有效克服传统GGA方法对带隙低估的问题，从而提高电子结构计算的准确性。在HgS中引入钙元素为调控其电子和光学特性以满足高性能光电器件应用提供了有...

解读: 该Ca掺杂HgS带隙工程研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要启示价值。研究通过钙掺杂将HgS带隙优化至1.13eV,接近Shockley-Queisser极限,显著提升光伏转换效率。其高吸收系数、低反射率特性可指导阳光电源开发新一代高效光伏组件匹配方案,优化MPPT算法以适配新型半导体材料的I-...

Y.Y.Calderon-Seguraa · G.Burlak · P.Vargas-Chable · M.Tecpoyotl-Torres 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 太阳能电池——特别是有机光伏器件——中的低效率问题以及持续存在的能量损失机制，仍是太阳能研究领域面临的主要挑战。本研究提出了一种集成化的仿真框架，旨在改进太阳能电池内部光子传输和热行为的建模。在不同光子通量条件下，评估了氢化非晶硅（Si:H）的光伏性能与热性能。该方法结合了蒙特卡洛方法（MCM）、有限元法（FEM）以及一种基于链路的改进型蒙特卡洛（MMC）渗流算法，并应用于三维网格几何结构中。仿真结果表明，入射光子中有76.2%被吸收，14.1%被反射，9.7%透过器件。Si:H表现出优异...

解读: 该光子传输与热行为仿真技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及组件选型具有重要参考价值。研究中Si:H材料18.382%的转换效率及热梯度分布特性,可指导我司1500V系统的MPPT优化算法改进,提升光子吸收率建模精度。蒙特卡洛与有限元耦合方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理仿真,优化ST系列...

Anioke Afamefuna Ugochukwu · Farhan Ahmad · Munaza Khalid · Muhammad Arslan Alib 等16人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 太阳能光伏（PV）作为一种可再生技术，因其独特优势正日益超越化石燃料及其他可再生能源。近年来光伏电池——作为光伏技术的核心组件——的发展与其材料密切相关，主要包括硅-碳、碲化镉（II−IV族半导体）、砷化镓（III−V族半导体）以及钙钛矿（稀土过渡类金属，RT 3 M）。本综述深入分析了光伏太阳能电池的最新进展，重点关注硅基、钙钛矿以及钙钛矿/硅叠层电池。文章全面考察了影响光伏技术商业化和广泛应用的关键因素，包括转换效率、稳定性、环境影响以及生产成本。目前占据市场主导地位的硅基光伏电池受限...

解读: 该综述系统分析了硅基、钙钛矿及叠层电池的效率提升路径,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有重要指导意义。钙钛矿/硅叠层电池32%的转换效率突破,要求逆变器具备更宽输入电压范围和更精准的功率追踪能力。建议在1500V系统中集成针对高效新型电池的自适应MPPT策略,并通过iSolarClo...

Binbin Yonga · Yanxiang Zhang · Jun Shenb · Aiai Renb 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 太阳能已成为应对全球能源与环境挑战的关键可再生能源。由于气象因素引起的光伏发电随机波动，光伏功率预测仍面临重大挑战，可能引发电网不稳定事件。本文提出了一种名为ConvODE-Mixer的多模态模型，该模型将卷积神经网络（CNN）与神经常微分方程（NODE）相结合，以提高超短期光伏功率预测的准确性。通过融合地面云图（GBCI）和气象数据，ConvODE-Mixer采用多尺度轻量化缩减型空洞空间金字塔池化（LR-ASPP）分割模块来捕捉云层厚度的变化，并引入通道注意力机制对光透射率敏感特征进行...

解读: 该ConvODE-Mixer多模态超短期光伏功率预测技术对阳光电源SG系列逆变器及ST储能系统具有重要应用价值。通过融合地基云图与气象数据,10分钟预测精度显著提升(MSE降低40.45%),可深度集成至iSolarCloud平台实现预测性运维。该技术能优化储能系统充放电策略,配合GFM控制技术提升...

Mandy R.Lewis · Victoria Jancowski · Christopher E.Valdivia · Karin Hinzer · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 随着太阳能发电预计到2030年将占全球电力结构的16%以上，准确的能量产出预测与预报变得至关重要。入射太阳光谱持续变化，导致在阳光偏离参考光谱时产生能量预测误差。本研究量化了双面光伏系统能量产出预测中的光谱误差，展示了瞬时光谱影响范围为−45%至+32%，年度能量产出影响范围为+0.7%至+2.7%。本文针对七个北美地区（39.7–69.1°N）开展了太阳光谱影响分析。我们采用二维视场因子模型，将实测光谱应用于双面固定倾角硅基光伏组件。结果表明，地表反射辐射和散射辐射引起的光谱误差最大，而...

解读: 该光谱辐照度修正研究对阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。研究揭示双面组件在漫反射和地面反射场景下存在-45%至+32%的光谱误差,年发电量预测偏差达2.7%。建议将光谱修正模型集成至iSolarCloud平台的发电量预测模块,针对漫反射比超35%地区(占全球75%陆地)的双面组件...

Chenyang Zhua · Yibo Tua · Qingya Weia · Yue Zanga 等11人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 目前，由于太阳能本身具有变异性与不确定性，受天气条件、一天中的时间以及季节变化等因素影响，光伏发电功率的精确预测仍是一个重大挑战。传统的预测模型往往难以捕捉数据中复杂的时序依赖关系和非线性关系，导致预测精度不理想。为应对这些挑战，本文提出一种新颖的混合方法，结合深度学习与集成学习的优势。采用长短期记忆网络（LSTM）提取时间序列数据中的动态特征，通过捕获短期和长期依赖关系，提供对时序信息的稳健表征。极端梯度提升算法（XGBoost）则利用其强大的非线性建模能力和特征选择技术进一步优化预测结...

解读: 该LSTM-XGBoost混合预测模型对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及储能系统具有重要应用价值。通过捕捉光伏发电的时序依赖性和非线性特征,可显著提升ST系列PCS的功率预测精度,优化PowerTitan储能系统的充放电策略。模型的SHAP可解释性分析有助于增强预测性维护能力,提升SG系...

Wanxing Pua · Shengjie Wanga · Jiapeng Liua · Yahui Wanga 等9人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 添加翅片结构可增强相变储热（LHTES）单元的传热性能。当前关于翅片优化的研究主要集中于单一或多个翅片参数，但翅片优化需要考虑多个参数之间的相互依赖关系。拓扑优化能够在特定条件下直接生成最优的翅片结构，简化设计过程并提升性能。本研究基于变密度法的连续拓扑优化理论，探讨了惩罚指数（1–9）、滤波半径（0.5–3 mm）、投影斜率（1–9）和投影点（0.1–0.9）对拓扑优化（TO）水平翅片的影响。结果表明，选择合适的设计参数对于实现有效的翅片优化至关重要。将环形翅片与拓扑优化的水平翅片进行对...

解读: 该拓扑优化翅片技术对阳光电源储能系统热管理具有重要价值。研究表明优化翅片可缩短65.68%熔化时间,12.5%体积分数达到效率与容量最佳平衡,可直接应用于PowerTitan液冷储能系统和ST系列PCS的相变储热单元设计。拓扑优化方法可简化多参数耦合设计流程,为大容量储能柜温控系统提供高效散热方案,...

Shan Jiang · Lei Liu · Jian Yao · Yao Zhao 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 光伏光热热泵（PVT-HP）系统能够同时发电和提供热能，为建筑能源需求提供了一种综合性的可持续解决方案。本研究提出了一种新型级联式PVT-HP系统的设计、制造及其实验性能评估，该系统集成了48块PVT模块，旨在实现高效的家用热水供应和住宅供暖应用。实验装置用于评估PVT-HP系统的热电联产性能以及CO2（R744）热泵的供暖性能。PVT-HP系统在家用热水生产方面表现出优异的全年热电联产性能，这一结论基于涵盖不同季节的27个代表性实验案例。选取一个典型的春季日案例来展示其显著的供暖性能，在...

解读: 该级联光伏光热热泵系统对阳光电源户用光伏及储能产品线具有重要启示。系统实现COP 6.0及20.3%光电效率,验证了PVT-HP多能互补架构的优越性。可结合SG系列户用逆变器与ST储能系统,通过MPPT优化算法提升光伏发电效率,利用iSolarCloud平台实现热电联供的智能调度。CO2热泵产90°...

Yassine El Alami · Hicham El Achouby · Elhadi Baghaz · Charaf Hajjaj 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

当前的光伏光热系统（PVT-Ss）存在诸多限制，阻碍了其效率提升和广泛应用。文献中识别出的主要不足包括：（a）使用笨重且昂贵的热交换器（HE）；（b）流体与光伏（PV）组件之间缺乏直接接触，限制了冷却效率；（c）采用吸热板结构，因热膨胀引发机械应力，同时增加了系统的重量和成本。本研究提出一种新型PVT-S结构，采用简化且更轻量化的设计，以克服上述缺陷。分析重点考察了孔洞数量和流体层厚度变化对系统能量与㶲性能以及压力降的影响，并探讨了太阳辐射强度和流体质量流量的作用。此外，还对系统的耐久性进行了评...

解读: 该直接水冷PVT技术对阳光电源SG系列光伏逆变器系统具有重要参考价值。研究表明1mm流体层配置可实现13.76%电效率和79.80%热效率,为我司1500V高功率组件的热管理优化提供新思路。其轻量化无热交换器设计可降低系统成本,压降控制技术可应用于iSolarCloud平台的热管理算法优化。该技术与...