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将具有梯度角反射阵列的新型线性菲涅尔聚光器集成到太阳能聚光光伏系统中：实验与模拟研究
Integration of a novel linear Fresnel concentrator with gradient angle specular array into solar CPV systems: experimental and simulation investigations
Qingfan Liua · Zilong Zengb · Wenchuan Liua · Xinlong Lua 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 均匀聚光光伏（CPV）技术在可再生能源应用中具有重要意义。因此，本研究提出了一种采用带有梯度角反射阵列的线性菲涅尔反射聚光器（LFRC-GASA）的CPV系统。本文对新型LFRC-GASA技术与传统抛物面槽式聚光器（PTC）技术之间的光学特性进行了系统性比较。利用蒙特卡洛光线追踪方法，对两种CPV系统的太阳聚光过程进行了仿真模拟。此外，还构建了小型实验样机，以实现对两种CPV结构的光学性能和电流-电压（I-V）特性的直接对比。仿真与实验分析结果均表明，所提出的LFRC-GASA系统中的太阳...
解读: 该线性菲涅尔梯度角反射阵列CPV技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其15.3%的高转换效率和优异的光照均匀性可显著提升MPPT优化算法性能,减少局部阴影损失。聚光追踪技术可与iSolarCloud平台的智能运维系统结合,通过预测性维护优化追踪精度控制。该技术的高地面利用率特性为阳光电...
基于卷积神经网络的归一化I-V曲线光伏故障诊断及可解释性分析
CNN-based photovoltaic fault diagnosis using normalized I–V curves with Explainability analysis
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...
宽禁带溴化物钙钛矿太阳能电池中的高开路电压：空穴传输材料的作用
High open-circuit voltage in wide-bandgap bromide perovskite solar cells: the role of hole transport materials
Mohammad Istiaque Hossain · Puvaneswaran Chelvanathan · Qingyang Liua · Brahim Aiss · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299
摘要 我们报道了基于介孔TiO₂的宽禁带溴化物钙钛矿（FAPbBr₃）太阳能电池的制备与表征，该器件分别采用芴-二噻吩（fluorene-dithiophene，FDT）和spiro-OMeTAD作为空穴传输材料（HTMs）。器件的制备采用与光谱学研究样品相同的工艺流程，以确保材料沉积和界面质量的一致性。在标准一太阳光照条件下进行的电流-电压（I-V）测试显示出良好的光伏性能：使用spiro-OMeTAD的器件实现了6.7%的功率转换效率（PCE），其开路电压Voc为1.40 V，短路电流密度J...
解读: 该宽带隙溴化物钙钛矿电池技术实现1.40V超高开路电压,对阳光电源SG系列光伏逆变器的高压输入设计具有重要参考价值。其优异的界面质量控制和低非辐射复合损耗机制,可启发我们在1500V系统MPPT优化算法中针对高电压组件特性进行自适应调整。空穴传输材料选择对器件性能的关键影响,与我们功率器件中SiC/...
探究多层太阳能光伏组件中的热动力学：揭示热点并推进创新冷却策略
Probing thermal dynamics in multi-layer solar photovoltaic modules: Unveiling hotspots and advancing innovative cooling strategies
Habeeb Bolaji Adedayo · Kamaruzzaman Sopian · Ambagaha Hewage Dona Kalpani Rasangik · Oluwasanmi Iyiola Along · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.293
摘要 太阳能光伏（PV）组件的热管理对于优化能量效率至关重要，因为温度分布不均会阻碍其性能表现。本研究探讨了由乙烯四氟乙烯（ETFE）、乙烯醋酸乙烯酯（EVA）、硅电池、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、胶带和碳纤维增强聚合物（CFRP）组成的多层光伏组件的热动力学特性。该研究创新性地结合了数值模拟、理论分析与基于太阳模拟器的实时实验验证，在平均辐照度为1000 W/m²的条件下模拟标准测试环境下的太阳辐照。数值结果表明各层表面温度相对均匀，其中电池层达到最高的平均表面温度（41.36 °C），这...
解读: 该光伏组件热管理研究对阳光电源SG系列逆变器及智能运维具有重要价值。研究揭示的硅电池层温升至41.36°C导致效率损失42.5%的现象,可指导我们优化MPPT算法中的温度补偿策略。建议将相变材料、金属泡沫散热等创新冷却方案集成到组件级监控中,通过iSolarCloud平台实时监测热点并预测性维护。研...
V10：固定暗电流偏置作为光伏组件损伤评估指标
V10: Fixed dark bias current as a photovoltaic module damage assessment metric
Ryan M.Smith · Dylan J.Colvin · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288
摘要 在光伏组件生命周期的各个阶段，快速、低成本且可靠的诊断技术在光伏产业中至关重要。暗态电流-电压（I-V）是一种用于评估组件健康状况的方法，能够提取受多种退化机制影响的关键电学参数。然而，对于某些特定损伤和退化模式的有效监测，可能并不需要完整的暗态I-V曲线。本文提出一种名为‘V10’的新型诊断技术，该技术通过监测达到某一特定电流注入时所需电压的变化，在低电流区域识别组件损伤，为现有方法提供了一种更高效的替代方案。实验表明，随着组件损伤加剧，V10值显著下降，说明其对不可见损伤的敏感性高于传...
解读: V10暗电流诊断技术为阳光电源组件级监测提供创新方案。可集成至iSolarCloud平台实现光伏电站全生命周期健康管理,在SG逆流器MPPT优化中嵌入低功耗V10检测算法,实时识别组件隐性损伤。该技术对ST储能系统中光储耦合场景的组件质量把控具有重要价值,可在运输、安装、调试阶段快速筛查,降低系统失...
验证光伏组件实测性能与质保条件的方法论
Methodology to validate measured performance and warranty conditions of PV modules
Rana Badr · Yehea I. Ismail · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295
摘要 本文提出了一种新颖、高效且精确的方法，用于将电流-电压（I-V）和功率-电压（P-V）曲线从实测条件转换至产品说明书中的标准测试条件（STC），以验证光伏（PV）组件的性能和质保条款。为此，本文介绍了一种方法论，该方法利用任意给定测试条件下光伏组件的实测数据：（1）采用单二极管模型对数据进行建模；（2）通过牛顿-拉夫森法求解一组非线性方程，提取二极管模型参数；（3）求解该模型以生成I-V和P-V曲线；（4）将实测曲线从测量条件映射至STC，并将结果与说明书中的技术指标进行比较。仿真模型通过...
解读: 该光伏组件性能验证方法对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过单二极管模型和牛顿-拉夫逊法精确提取I-V特性曲线,可优化MPPT算法的追踪精度,将误差控制在1.37%以内。该方法可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现组件衰减率实时监测(-4.88%/两年)...