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基于光谱分离和聚合物楔形光学器件的GaAs/Si异质结四端太阳能电池系统中的光收集分析：漫射侧向支撑的作用
Analysis of light collection in GaAs/Si HJT four-terminal solar cell system based on spectral splitting and polymeric wedged optics: a role for diffusive lateral supports
Mehdi Ahmadi · Roberto Pagano · Fabio Mater · Matteo Bonomoc 等12人 · Solar Energy · 2025年11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...
基于机器学习与SCAPS-1D的RbGeBr3钙钛矿太阳能电池性能预测与验证
Machine learning and SCAPS-1D based prediction and validation of RbGeBr3 perovskite solar cell
Namrata A.Tukadiy · Zarna D.Ponkiy · Nikunj Joshi · Deepak Upadhyay 等5人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300
本研究利用机器学习（ML）模型预测RbGeBr3钙钛矿太阳能电池的性能，并通过太阳能电容模拟器（SCAPS-1D）进行验证。采用来自MaterialsZone数据库的基于密度泛函理论（DFT）生成的数据集，其中包含有机–无机卤化物钙钛矿材料的数据，结合基于Scikit-learn的模型及关联规则挖掘方法进行分析。共评估了443种太阳能电池结构，使用九个关键输入特征来预测能量转换效率（PCE）。在所采用的多种模型中，包括随机森林（RF）、决策树（DT）、K近邻算法（KNN）、梯度提升回归（GBR）...
解读: 该研究通过机器学习预测RbGeBr3钙钛矿电池效率达31.76%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供新思路。ML模型可应用于iSolarCloud平台,实现组件性能预测性维护。钙钛矿高效率特性要求逆变器具备更宽电压范围和更精准功率追踪能力,可推动1500V系统和三电平拓扑技术升级。建...
基于不同半导体层
CZTS、CZTGS、Al0.8Ga0.2Sb、GaAs）的CsBi3I10异质结太阳能电池数值模拟与性能提升及机器学习分析
Rabeya Khan · Nadira Farjan · Mst. Jahida Akter Jim · Jehan Yahya G. Y. Al Humaidi 等6人 · Solar Energy · 2025年7月 · Vol.295
摘要 正在研究提高铋卤化物基光伏器件效率的策略，同时也在关注这些太阳能电池带来的积极生态影响。本研究通过采用多种底部吸收层，系统地考察了基于CsBi3I10的异质结太阳能电池的转换效率，并重点分析了各功能层的厚度和掺杂浓度、工作温度以及背接触功函数等因素对器件性能的影响。通过确定一种高效的GaAs半导体层，并将其受主浓度优化至5×10^16 cm^−3，同时增加其厚度，显著提升了器件效率。在本研究中，设计了一种新型的CsBi3I10基异质结钙钛矿太阳能电池结构：Au/NiO/GaAs/CsBi3...
解读: 该CsBi3I10异质结电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。无铅钙钛矿材料的27.4%转换效率突破,为新型光伏组件适配提供技术储备。机器学习优化方法可借鉴至MPPT算法改进和iSolarCloud平台的发电预测模型中,提升逆变器在新材料电池下的能量捕获效率。异质结层间优化思路亦可启发功...
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...
在高效稳定的2D/3D钙钛矿太阳能电池中实现接近辐射极限的准费米能级分裂：详细平衡模型
Achieving Quasi-Fermi level splitting near its radiative limit in efficient and stable 2D/3D perovskite solar Cells: Detailed balance model
Qoteyba Aouni · Souhil Kou · Khalid Mujasam Batoo · Muhammad Farzik Ijaz 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
三维（3D）钙钛矿太阳能电池（PSCs）以其高功率转换效率（PCE）而著称，然而其在性能和稳定性方面仍面临挑战。本研究提出了一种新型 Dion-Jacobson（DJ）型2D-3D无铅钙钛矿太阳能电池（PSC）结构，并优化了空穴传输层，实现了17.32%的功率转换效率（PCE）。性能的提升主要归因于引入了合适的空穴传输层（HTL），同时2D DJ钙钛矿中的量子限域效应也带来了轻微的额外增益，并有助于提高器件稳定性。这些因素共同促进了短路电流密度（JSC）和开路电压（VOC）的提升。值得注意的是，...
解读: 该无铅2D/3D钙钛矿电池技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。研究实现17.32%效率及优异稳定性,准费米能级分裂达1.15eV,为下一代高效稳定光伏组件提供技术路径。其HTL优化思路可启发我司MPPT算法在新型电池适配性开发,NiO空穴传输层的高内建电势特性对1500V系统电压匹配具参考...