Xiaoye Liua · Xinxuan Yangc · Jiahui Jina · Fengyou Wang 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其可调带隙、高吸收系数和低成本而成为一种极具前景的光伏技术。然而，PSCs内部光生电场在空间上的非均匀性限制了其效率与稳定性。为解决这一问题，我们提出了一种受法布里-珀罗腔启发的新型多光学腔结构。通过在光敏层内集成金属光散射反射器（LDR），并与器件前/后部的纳米结构协同作用，基于激发表面等离激元共振，使入射光发生多次散射与反射，从而均化光子的空间分布，最终在LDR上方和下方形成多个光学腔。该设计有效提升了光生电场的均匀性以及光敏层的光吸收效率，使得厚度为20...

解读: 该多光腔钙钛矿电池技术通过表面等离子体共振实现光场均匀化,将200nm薄层光电转换效率提升至29.72%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法提供新思路。其全向光管理特性可启发iSolarCloud平台开发基于非均匀光照的智能诊断模型,提升组件失配场景下的发电效率。光电场均匀性增强原理对S...

Jijian Lianac · Zheng Cao · Wenhe Lua · Peiyao Liac 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 为满足日益增长的可再生能源需求，海上浮动光伏（Offshore Floating Photovoltaic, OFPV）系统受到越来越多的关注。本文提出了一种新型浮筒式平台用于OFPV电站，并在规则波和不规则波条件下开展了缩尺比为1:14的一系列模型试验。通过四种不同规模的阵列构型，研究了波长、波浪周期、波陡、连接节点数量以及阵列尺寸对系泊力和连接节点应力响应的影响。实验结果表明，波陡（H/L）对系泊力和节点受力具有显著影响，当H/L > 0.02且波浪周期减小时，系泊力和节点力均呈现指数...

解读: 该海上漂浮光伏阵列研究对阳光电源SG系列逆变器及储能系统具有重要应用价值。研究揭示的波浪周期与系泊力的共振特性,为我司1500V光伏系统在海上平台的抗震动设计提供依据。阵列刚度优化可降低连接节点应力,启发我们在PowerTitan储能系统的模块化连接设计中采用柔性拓扑,通过iSolarCloud平台...

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°...

Mingxing Huang · Qingming Song · Yuting Wang · Ya Liu 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 光伏产业的快速发展预计将导致大量由玻璃、硅片和背板组成的废弃晶硅光伏（c-Si PV）组件积累。由于其超薄、高度层压、多层结构并以聚合物封装，脱胶是实现后续组分分离与回收的关键步骤。热解作为一种有前景的脱胶方法已受到关注，但目前的研究主要集中于废弃c-Si PV组件在慢速加热热解过程中的热分解行为，其动力学机制及有机物的演变规律仍不明确。本研究提出了对废弃c-Si PV组件进行恒温热解的方法，并系统开展了动力学分析与有机物演变研究，以实现高效脱胶与污染控制。结果表明，在600 °C下仅需7...

解读: 该热解脱封技术对阳光电源光伏全生命周期管理具有战略价值。随着早期安装的光伏电站进入退役期,高效回收晶硅组件中的硅片、玻璃等高价值材料,可降低光伏产业链成本。研究提出的恒温热解法7分钟内达98%脱封效率,且符合Avrami-Erofeev动力学模型,为建立标准化回收工艺提供理论基础。对阳光电源而言,可...

Jingrui Liu · Yimin Xuana · David Smeulders · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 全球能源转型正在推动太阳能和风能技术的进步。太阳能与风能在时空上的互补性使其联合利用成为提升可再生能源系统稳定性和效率的关键。本研究提出一种太阳能-风能热储能混合发电系统（SWT-SHPG），通过多能协同供能、热化学储热及一体化发电设计，实现高效稳定的运行。该系统采用高密度可逆钙基材料，在650–800 °C的工作温度下实现长期低损耗的热储能，储能密度达1554 kJ/kg。同时，引入动态分配算法优化太阳能与风能的互补性，以满足储能与发电的均衡需求，实现了65%的热循环效率和71.7%的2...

解读: 该光-风-热储混合系统对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。研究中的动态分配算法可优化我司GFM/GFL控制策略,提升多能互补场景下的功率调度效率。650-800°C热化学储能与我司电化学储能形成互补,可拓展长时储能解决方案。71.7%的24小时动态负荷响应率验证了...

Xiaoqing Gaoa · Jiang Ying · Zhimin Yang · Yi Liu 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 随着对光伏（PV）发电引起的气候效应研究不断深入，数值模拟已成为不可或缺的研究手段。然而，现有的参数化方案仍存在局限性，尤其是在地表反照率的表征方面。为弥补这一不足，本研究基于2020年4月至8月在新疆五家渠一处PV-戈壁复合下垫面获取的观测数据，分析了光谱辐射特征及地表反照率的变化规律。结果表明，入射太阳辐射在光谱上呈现近红外（NIR）>可见光（VIS）>紫外（UV）的层级结构，其对总短波辐射的贡献率分别为57.4%、38.4%和4.1%。各光谱波段均表现出受天气过程驱动的同步波动特征。...

解读: 该研究通过光谱辐射观测和机器学习建立的地表反照率参数化模型,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有重要参考价值。研究揭示的太阳高度角、相对湿度、组件温度三因素耦合机制,可用于优化iSolarCloud平台的发电功率预测模型,提升预测精度。特别是光伏-戈壁复合地表反照率特性(0.139)显...

Jingyao Lia · Shidong Nie · Min Liu · Qingshan Yang 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

索支撑光伏结构应用广泛，但风致振动（WIV）仍是主要关注问题。本研究通过气弹模型试验，对一座跨度为40米的双平行索桁架支撑光伏结构的风致振动特性及其影响因素进行了研究。在不同湍流强度的来流条件下，测量了结构的位移和索力响应，并评估了湍流强度、索预张力以及光伏板倾角的影响。结果表明，结构表现出两种不同的动力响应：抖振和自激振动（SEV）。在湍流流场中，结构响应表现为抖振，其时域响应具有随机性，且符合高斯分布特征；而在均匀流场中观察到自激振动，表现为幅值受限的周期性振动和振动频率收敛现象，并在位移和...

解读: 该研究揭示了大跨度柔性光伏支架的风致振动机理，对阳光电源地面电站系统设计具有重要参考价值。研究发现湍流强度和组件倾角是关键影响因素：倾角每增10°临界风速最多降37.5%，湍流度0.2时振幅为0.1时的1.6倍。这为SG系列逆变器配套的柔性支架方案提供优化依据：建议在高风速区域降低组件倾角配合MPP...

Zhidong Wang · Lei Liu · Zhihao Cao · Jian Tian 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 基于GaSb的纳米柱阵列光电阴极因其高量子效率、低暗电流和宽响应波段，在太阳能及热光伏系统领域得到了广泛应用。然而，横向光生电流收集困难的问题制约了其实际应用。本研究建立了两种模型——恒定高亚层和内建电场模型，系统阐明了内建电场（E_in）影响异质结构纳米柱光发射行为的作用机制。结果表明，E_in2促进异质结纳米柱的顶部发射，而E_in1主导横向发射。外加电场增强了横向发射电子的收集效率，从而提高了阴极的净效率。具体而言，在电场强度为1.5 V/μm时，GaInAsSb纳米柱阵列（NPAs...

解读: 该GaInAsSb异质结纳米柱阵列光电阴极技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要启示价值。研究揭示的电场调控光电发射机制,特别是1.5V/μm电场强度下净效率提升75%的发现,可为SG系列逆变器的MPPT优化算法提供理论指导。其宽光谱响应、低暗电流特性与公司1500V高压系统的弱光发电优化方向高度契合...

Qing Liu · Min Liu · Q.M. Jonathan Wu · Weiming Shen · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

准确检测光伏（PV）电池中的缺陷对于保障光伏发电系统长期稳定运行至关重要。现有的基于深度学习的方法已广泛应用于利用电致发光图像进行光伏电池缺陷检测。然而，这些方法严重依赖大量标注数据，因此在处理可用数据较少的稀有缺陷时，其有效性受到限制。为解决这一问题，本文提出了一种名为OURS_RARE_PV的新方法，用于稀有光伏电池缺陷的定位。具体而言，OURS_RARE_PV采用了一种基于迁移学习的少样本目标检测框架。首先，引入对比学习损失以放大不同类别之间的差异，并增强单个类别内部的相似性，从而获得更具...

解读: 该罕见缺陷检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过少样本学习框架和对比学习损失函数,可有效识别电池片EL图像中的稀有缺陷类型,解决传统深度学习依赖大量标注数据的局限。该方法可集成至iSolarCloud预测性维护系统,提升光伏电站异常诊断准确率,...

Yunren Luo · Jianhua Shi · Shuyi Chen · Haodong Chen 等14人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要 硅异质结（HJT）太阳能电池的可靠性是延长其光伏系统寿命的关键。钠被认为是使用钠钙玻璃封装的光伏组件性能衰减的主要因素之一。本研究探讨了在湿热条件（DH，85 °C和85%相对湿度）下，未封装HJT太阳能电池因NaHCO₃引起的退化行为。Na⁺和H₂O在IWO薄膜晶界处的化学吸附可促进氧化铟向氢氧化铟的转化，导致载流子迁移率下降以及晶界势垒升高。此外，Na⁺穿过IWO薄膜扩散至HJT太阳能电池的钝化层，会恶化nc-Si:H的钝化效果，从而引起HJT太阳能电池效率的降低。研究发现，具有大晶粒...

解读: 该研究揭示HJT电池在湿热环境下钠离子诱导的IWO薄膜降解机制,对阳光电源SG系列光伏逆变器系统可靠性设计具有重要参考价值。研究发现大晶粒IWO薄膜可显著降低效率衰减(从71.4%降至36.6%),为iSolarCloud平台的组件衰减预测模型提供理论依据。建议在逆变器MPPT算法中加入组件湿热老化...

Hongbo Zhu · Ting Liu · Yinglin Wang · Chunliang Wang 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要：高效的光吸收对于近红外（NIR）硫化铅（PbS）胶体量子点太阳能电池（CQDSCs）至关重要，这是一种具有宽带太阳光吸收、高稳定性、溶液可加工性和高理论效率的新兴光伏技术。然而，由于PbS量子点（QDs）本征的高折射率以及在近红外区域吸收系数不足，实现PbS CQDSCs的高效光捕获仍然具有挑战性。本文提出了一种双重增强策略，采用具有亚波长蛾眼结构的三维（3D）ZnO，同时实现宽带减反射和近红外光捕获。光学模拟证明，该策略能够构建折射率梯度，显著降低宽波长范围内的菲涅尔反射，并在PbS量子...

解读: 该三维蛾眼结构光捕获技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有重要启示。PbS量子点太阳能电池通过亚波长结构实现宽带抗反射和近红外光陷阱的双重增强策略,可提升15%光捕获能力,近红外波段增益达60%。这一技术路径可应用于优化光伏组件端的MPPT算法,特别是弱光和近红外光谱条件下的发电效率提升。对...

Haifei Chen · Yuxuan He · Yongsheng Cui · Yanyan Liu 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

建筑供暖系统的能耗与安全问题日益受到关注。本文提出一种创新的辐射供暖系统，该系统将太阳能光伏技术与石墨烯基电热涂层相结合。通过利用光伏发电替代传统高压驱动系统为电热涂层供电，该系统在确保高效供暖的同时降低了建筑能耗。基于石墨烯优异的导电性和导热性，该系统能够快速将电能转化为热能，并通过远红外辐射实现高效的热量传递。研究于2022年7月至8月在中国常州进行，搭建了实验平台，系统考察了光伏电压、光伏电流以及涂层面积对石墨烯基电热涂层热性能的影响。结果表明，石墨烯基电热涂层具有较低的饱和电压和饱和电流...

解读: 该光伏-石墨烯辐射供暖系统对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统的耦合应用具有重要启示。研究验证了低压直流供电的可行性,可结合我司MPPT优化技术提升光伏利用率,通过PowerTitan储能系统实现削峰填谷。石墨烯涂层的快速电热转换特性(表面温度达63.19℃,辐射效率71%)为分布式光储直柔系...

Huiquan Liu · Hao Luab · Wenjun Zhaoc · Zunshi Han 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要 近年来，太阳能作为一种关键的可再生能源，在全球范围内得到了广泛应用。然而，灰尘颗粒在光伏（PV）组件表面的沉积会降低发电效率，特别是在易积尘地区尤为显著。为了更深入地理解颗粒沉积与再悬浮的行为特征，本研究建立了一种耦合计算流体动力学–离散元方法（CFD-DEM）的多物理场模型。该模型综合考虑了颗粒的沉积与再悬浮过程，能够捕捉包括碰撞、滚动、滑动、反弹以及再悬浮在内的颗粒动力学行为。研究探讨了风速U_Hp、颗粒直径d_p和组件倾角θ对再悬浮率及其对光伏...

解读: 该研究揭示了光伏组件灰尘沉积与再悬浮机理,对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要价值。研究发现140°倾角、5.2m/s风速下100-300μm颗粒再悬浮率达99.7%,功率损失恢复率达99.6%。可应用于:1)优化MPPT算法,基于环境参数动态补偿灰尘损失;2)增...

Yuqi Liu · Yiquan Wu · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.293

摘要 光伏（PV）组件的故障诊断技术对于保障光伏电站的稳定运行具有重要意义。智能故障检测方法的应用能够有效提高故障检测的准确性和效率。本文综述了近年来光伏组件故障诊断领域的最新研究进展，重点聚焦于基于电气特性参数和图像处理技术的故障检测方法。首先，介绍了光伏组件常见故障的类型、成因及传统诊断方法；接着，讨论了基于电气特性参数的故障检测技术，包括基于I-V特性曲线分析和数学模型的方法；随后，回顾了基于图像处理的故障检测技术，特别是无人机（UAV）辅助图像检测技术在光伏组件故障定位与识别中的应用，并...

解读: 该光伏组件故障诊断综述对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。基于I-V特性曲线分析的电气参数诊断方法可集成到逆变器MPPT优化算法中,实现实时故障预警;无人机辅助的图像检测技术与机器视觉结合,可增强iSolarCloud智能运维平台的预测性维护能力,提升电站巡检效率。...

Gaige Chen · Yugang Cao · Hui Liu · Youqiang Zhang 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.292

摘要 与受控的实验室条件相比，光伏（PV）组件在实际运行条件下的电气性能受到动态环境因素非线性效应的影响。提高电压参数的预测精度，特别是最大功率点电压（V_mp），对于实现高效的最大功率点跟踪（MPPT）以及提升系统整体性能至关重要。传统的仅依赖组件温度和辐照度的模型难以充分反映户外气候的变化情况。本文提出了一种基于组件与环境之间温差（ΔT）的解析模型，用于预测电压参数，并考虑了二者之间的相互作用。首先，采用最大信息系数（MIC）等相关性分析方法，确定了ΔT与电压参数之间存在强烈的非线性相关关系...

解读: 该温差修正电压预测模型对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。传统模型在高温工况下误差显著,该研究通过引入组件-环境温差(ΔT)量化非线性气候影响,使Vmp预测精度提升0.1-1.25V,尤其在40℃以上场景改善明显。可直接应用于1500V系统多路MPPT控制策略,结合iSola...

Weiqiang Yang · Wenjun Li · Qiulin Liu · Yan Jin · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290

摘要 Cs2AgBiBr6是最早被研究用于解决钙钛矿太阳能电池（PSCs）毒性和不稳定性问题的双钙钛矿材料之一。然而，空穴传输层（HTL）的不稳定性、载流子扩散长度有限、界面缺陷丰富以及空穴提取效率低下，导致器件性能不理想。本文提出一种新型无HTL的Cs2AgBiBr6碳基双钙钛矿太阳能电池（C-DPSC），以提升器件性能。通过Solar Cell and Capacitance Simulator（SCAPS）优化吸光层厚度、梯度结构（掺杂梯度、缺陷梯度和能带梯度）、平均掺杂浓度以及界面缺陷密...

解读: 该Cs2AgBiBr6无铅双钙钛矿电池技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有前瞻价值。研究中的梯度能带结构优化、缺陷容忍度提升(10^16 cm^-3)及内建电场增强机制,可为我司MPPT算法优化提供理论支撑。18.21%的转换效率突破及无HTL碳基结构设计,启发PowerTitan储能系统...

Zhiwei Li · Kai Yu · Le Wang · Jian Huang 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290

摘要 潜在诱导衰减（PID）是光伏（PV）组件在高系统电压、高湿度和高温环境下运行时面临的一个严重问题，可能导致显著的性能损失。本研究建立了一种基于双面玻璃结构的隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）电池组件来预测实际应用中PID衰减行为的方法。采用阿伦尼乌斯方程（Arrhenius equations），结合光照强度为800 W/m²的稳态试验箱中获得的PID数据，对光伏组件功率衰减速率进行拟合。此外，评估了不同温度条件下的加速因子（AF），即加速测试中的功率衰减速率与实地衰减速率之比。该方法被应...

解读: 该TOPCon组件PID预测方法对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。研究揭示不同气候区PID衰减规律(华南30年衰减1.57%,中东1.13%),可指导1500V高压系统设计优化。建议将Arrhenius加速因子模型集成至iSolarCloud预测性维护算法,针对高...

Xiaokang Liu · Hongrong Shi · Dazhi Yang · Xiaolong Chen 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290

摘要 气候变化缓解迄今仍是全球可持续发展的一项紧迫议题。气候变化可能改变极端天气事件的发生频率和强度，进而影响太阳能和风能发电。本研究采用10个CMIP6模型的数据，估算在全球碳中和关键时期（2040–2064年）三种不同共享社会经济路径（SSPs）下全球风能和光伏发电潜力的潜在变化。结果表明，在中欧地区，光伏发电潜力（PV POT）在SSP245情景下增加8%，极端低光伏发电日数（PV10）减少10天；而在阿拉伯半岛，PV POT下降4%，PV10则增加16天。对于风力发电（WP），在南俄罗斯...

解读: 该研究揭示气候变化下风光出力时空异质性,对阳光电源风光储融合系统具有重要价值。针对极端低出力事件(如阿拉伯半岛PV10增加16天、美国东部风电下降35%),ST系列储能变流器可通过长时储能平抑波动;SG系列光伏逆变器需强化MPPT算法应对辐照变化;PowerTitan系统可基于SSP情景预测优化容量...

Yingzhou Liu · Bin Wang · Jijian Lian · Xifeng Gao 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.289

摘要 现有的漂浮式光伏（FPV）结构设计准则主要关注风浪等环境条件，而未充分考虑冰载荷的影响。然而，在寒冷海域，FPV结构上的主导荷载被认为是冰荷载。本文旨在评估新型FPV结构在冰载作用下的动态防冰性能。本研究提出了一种采用三点系泊的新型FPV系统，并通过数值模拟与模型试验对新型FPV系统的稳定性及系泊强度进行了讨论。基于有限元法-内聚力单元法（FEM-CEM），建立了各向异性海冰数值模型，用于模拟海冰与FPV结构之间的耦合作用，并通过一系列动态冰力模型试验验证了冰-FPV结构耦合相互作用模型的...

解读: 该浮式光伏抗冰设计研究对阳光电源海上光伏系统具有重要参考价值。针对寒冷海域冰载荷主导的工况,可指导SG系列逆变器在极端环境下的防护设计优化,特别是三点系泊结构的动态响应分析可为逆变器安装支架的抗冲击设计提供依据。研究提出的松弛锚固系泊状态作为抗冰方法,启发阳光电源开发具备柔性安装方案的浮式光伏逆变系...

Kairui Li · Wenhui Li · Sanwan Liu · Donghao Guo 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288

摘要 碳基CsPbI2Br太阳能电池的光伏性能在很大程度上受到电子传输层（ETL）/钙钛矿界面质量的限制。具体而言，ETL/钙钛矿界面存在碘空位等缺陷。同时，ETL的费米能级（EF）通常远高于钙钛矿和透明导电氧化物（TCO）电极的费米能级。上述两个问题共同导致器件中严重的载流子复合。含氧酸盐已被开发为ETL/钙钛矿界面有前景的界面材料，因其具有有效的缺陷钝化和能级调节能力。然而，由于界面相互作用与能级调节之间关系尚不明确，这些材料的结构-功能关系尚未得到充分建立。本文通过使用CdSO4作为TiO...

解读: 该钛氧/钙钛矿界面优化技术对阳光电源光伏系统具有重要借鉴价值。研究通过硫酸盐修饰实现能级调控和缺陷钝化,将碳基钙钛矿电池效率提升至15.09%,并显著增强环境稳定性。该界面电子传输优化思路可应用于SG系列组串逆变器的MPPT算法改进,通过优化功率器件界面特性降低载流子复合损失,提升弱光响应和温度适应...