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多孔介质热化学储能反应器中的辐射传热与结构优化
Radiative heat transfer and structural optimization in porous media thermochemical energy storage reactor
Danni Ma · Bachirou Guene Lougo · Shuo Zhang · Boxi Geng 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 基于金属氧化物氧化还原循环（MORC）的热化学储能（TCES）反应器对于将间歇性可再生能源整合到高温应用中至关重要。然而，其性能常受到复杂的多物理场耦合作用和不足的热管理能力的限制。本研究采用经过验证的二维轴对称多物理场模型，对多孔填充床反应器中的传热过程进行了全面分析。结果表明，显著降低保温层热导率可使多孔介质平均温度几乎提高一倍，但会牺牲径向温度均匀性。当传热流体入口温度超过1000 K时，辐射传热显著增强，占总热通量的比例可达90%，而提高流速仅带来微弱的对流传热增益。较低的孔隙率可...
解读: 该热化学储能研究对阳光电源ST系列储能系统的热管理优化具有重要参考价值。研究揭示的辐射传热主导机制(占比达90%)及多物理场耦合建模方法,可应用于PowerTitan等大型储能系统的热仿真设计。其结构优化策略——通过调整介质半径提升核心温度6%、优化绝缘设计获得10.2%性能提升,可指导PCS功率模...
通过锑掺杂提高柔性Cu2ZnSn(S,Se)4太阳能电池效率与机械稳定性的研究
Insights into enhanced efficiency and mechanical stability of flexible Cu2ZnSn(S,Se)4 solar cells through antimony doping
Luanhong Sun · Hao Hu · Wei Wang · Qing Lin 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.294
在保持柔性太阳能电池机械耐久性的同时确保其光伏效率，是柔性CZTSSe太阳能电池面临的一项重大挑战。本文提出了一种创新的Sb掺杂方法，用于调控缺陷，从而减轻由缺陷引起的显著开路电压损失，并提升柔性太阳能电池的机械稳定性。当SbCl3浓度为0.8 mol/L时，CZTSSe吸光层的晶体质量得到显著改善，且未改变原有的锡锌矿结构。其孔隙率和残余应力分别从8.19%显著降低至2.18%，残余应力则从−10.11 GPa减小至−3.84 GPa。因此，在此基础上制备的CZTSSe/CdS异质结表现出最优...
解读: 该柔性CZTSSe太阳能电池技术通过Sb掺杂提升光电转换效率和机械稳定性,对阳光电源SG系列光伏逆变器和分布式光伏系统具有重要应用价值。其异质结能带优化(CBO=-0.23eV)和缺陷调控机制可为我司MPPT算法优化提供理论依据,500次弯曲循环后保持90%效率的机械耐久性,适配建筑一体化BIPV场...
基于加速应力测试预测实际运行中TOPCon光伏组件的潜在诱导衰减
Prediction of potential induced degradation for TOPCon PV modules working in field based on accelerated stress testing
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...
二元、三元和四元硝酸盐的热物理性质及相图分析及其在储热应用中的研究
Thermophysical properties and phase diagram analysis of binary, ternary and quaternary nitrates for the thermal energy storage applications
Haozhao Wang · Jun Wei · Linyun Luo · Jianfei Wang 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 本研究探讨了包含NaNO₃、KNO₃、Ca(NO₃)₂和LiNO₃的二元、三元及四元硝酸盐体系的相图及其热物理性质。我们开发了一种等组成法，基于CALPHAD方法并结合FactSage软件，用于预测共晶点及其对应的组成。该方法能够在保持与三元相图一致的前提下，将现有的二元和三元相图扩展至四元体系。预测得到的共晶点熔融温度为382.19 K，其摩尔组成为9.16% NaNO₃ / 49.91% KNO₃ / 13.93% Ca(NO₃)₂ / 27% LiNO₃。在预测的共晶点处测得的熔点、...
解读: 该四元硝酸盐熔融盐研究对阳光电源储能系统具有重要价值。其352-384K低熔点特性和833K高分解温度,可优化PowerTitan储能系统的热管理方案,降低ST系列PCS功率器件工作温度,提升SiC模块可靠性。1.30 kJ/kg·K比热容适合构建储能电站被动冷却系统,减少主动散热能耗。该相图预测方...
通过升华法中锂掺杂提升Sb2(S,Se)3薄膜太阳能电池的效率
Enhancing the efficiency of Sb2(S,Se)3 thin-film solar cells via Li doping in close-spaced sublimation
Zhi-Ping Huanga1 · Hui-Lib1 · Wei-Ze Wang · Hu Li 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285
Sb2(S,Se)3是一种具有广阔前景的光伏材料，因其带隙可调、热稳定性高以及具备低成本制备潜力。然而，通过近距离升华法（CSS）制备的薄膜通常存在较多缺陷，从而降低器件效率。本研究引入锂（Li）掺杂以改善晶体质量、载流子浓度和电导率。通过熔盐处理将锂掺入升华源中，成功制备出均匀的Li-Sb2(S,Se)3薄膜。所制备的ITO/CdS/Li-Sb2(S,Se)3/PbS/碳基太阳能电池实现了6.18%的功率转换效率，显著优于未掺杂器件。本研究进一步系统分析了材料的光电性能，结果表明，锂掺杂能有效...
解读: 该Li掺杂Sb2(S,Se)3薄膜技术通过优化载流子浓度和能级匹配,将光伏转换效率提升至6.18%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的上游组件技术提供创新思路。其降低非辐射复合、改善载流子提取的机制,可启发我司MPPT算法优化和弱光响应改进。碱金属掺杂提升薄膜导电性的方法,对PowerTitan储能系统...
基于两阶段特征综合决策的光伏直流串联电弧故障检测方法
Photovoltaic DC series arc fault detection method based on two-stage feature comprehensive decision
Bangzheng Han · Guofeng Zou · Wei Wang · Jinjie Li 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285
摘要 针对光伏发电系统串联电弧故障具有强随机性且难以准确描述故障特征的问题，提出一种基于两阶段特征综合决策的光伏直流串联电弧故障检测方法。首先，为解决直流信号非周期性和高随机性导致的故障检测窗口尺寸选取困难问题，提出一种基于自相关函数的信号分窗策略。根据电弧起始阶段的暂态特性和电弧燃烧阶段的稳态特性，将整个电弧过程划分为暂态阶段和稳态阶段。随后，在电弧起始阶段，基于信号分窗策略设计了一种基于相邻窗口差分（AWD）的暂态特征描述方法，有效捕捉电弧引起的波形突变，实现故障发生窗口定位及暂态特征的有效...
解读: 该双阶段特征决策的直流串联电弧故障检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST系列储能PCS具有重要应用价值。基于自相关函数的信号窗口策略和相邻窗差分(AWD)瞬态特征提取方法,可集成至iSolarCloud平台实现预测性维护,有效解决1500V高压系统中电弧故障随机性强、难以准确识别的痛点。稳态能量...