Yoshihiro Hishikaw · Koki Azum · Kuujyo Tamur · Tomohiko Har 等9人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

精确且快速地测量钙钛矿光伏器件（如钙钛矿太阳能电池（PSCs）及其组件（PSC modules））的性能并进行功率评级，对其工业化至关重要。目前这类器件性能测量面临的主要问题之一是在持续光照下其性能会逐渐发生变化，因此在测量其稳定性能（如I–V曲线）之前必须进行预处理，通常采用光浸泡方式进行预调理。本研究探讨了对柔性PSC组件进行预调理的过程。结果表明，在黑暗条件下对PSC组件施加正向偏置电压，仅需较短时间（通常小于10分钟），即可提升组件的性能，例如最大输出功率Pmax，其效果几乎与光浸泡相同...

解读: 该钙钛矿组件预处理技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要参考价值。研究揭示偏置电压可替代光照预处理快速稳定组件性能,这为逆变器MPPT算法优化提供新思路:可通过施加特定电压实现快速功率点追踪,缩短启动稳定时间。该发现对柔性光伏组件的现场调试和性能测试具有实际意义,可集成...

Mahneema Murtaz · Umar Mukhtar · Nabeeha Gula · Meznah M.Alanazi 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

摘要 面向有机太阳能电池（OSCs）和钙钛矿太阳能电池（PSCs）的空穴传输材料（HTMs）的理性发现，得益于在合成前通过预筛选将分子结构与能级排列及本征传输性能相关联。本研究报道了对五种基于苯并二噻吩（BDT）的HTMs（BDTP1–BDTP5）进行的计算预筛选，这些材料是通过对已报道的BDTP骨架进行桥接单元工程改造而获得的，适用于可行的光伏应用。通过DFT/TD-DFT模拟，对所设计的HTMs进行了全面的分子表征，以研究其结构、电子、光物理以及电荷传输性质。计算结果表明，该分子设计策略可将...

解读: 该钙钛矿/有机太阳能电池空穴传输材料研究对阳光电源光伏技术具有前瞻价值。新型HTMs材料的能级优化(HOMO -5.43至-5.95eV)和低激子结合能特性,可提升钙钛矿组件光电转换效率,为SG系列逆变器提供更高效率的前端电池技术支撑。其载流子传输速率达4.85×10¹²s⁻¹,与阳光在SiC/Ga...

Matthew Marano · Azadeh Jafari · Matthew J.Emes · Maziar Arjomandi · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 定日镜的设计参数通常基于从孤立定日镜获得的风荷载估算值。为了为聚光太阳能电站产生有意义的能量，定日镜必须以扩展阵列的形式布置。然而，现有文献中基于阵列的风荷载估算尚不足以支持工业界根据定日镜在阵列中的具体位置来优化其设计。本研究通过系统性的风洞实验，利用测力传感器测量了7行定日镜在不同位置上的阻力系数。实验装置由49块方形定日镜组成，布置于阿德莱德大学风洞内的线性交错阵列中。实验测试了两种定日镜阵列密度：12.5%和37.5%，分别称为低密度阵列和高密度阵列，且所有镜面法线方向与来流方向垂...

解读: 该风载研究对阳光电源光热发电系统设计具有重要价值。研究发现定日镜阵列内部风阻力被高估达70-98%,这意味着可优化结构设计降低成本。对于阳光电源拓展光热+储能一体化方案,该数据可指导定日镜场布局优化,特别是高密度阵列(37.5%)配置。结合iSolarCloud平台的风场监测数据,可建立精准的阵列位...

N.Balagowtham · K.R.Acchutharaman · Muthu Senthil Pandian · Mohanraj Kumar 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）的广泛应用受到诸多重大挑战的制约，例如器件不稳定性、生态毒性以及高成本。尽管已有大量研究尝试解决这些问题，但能够同时系统性应对所有这些方面的综合性研究仍然十分有限。本综述重点介绍了已探索的可行策略，旨在使钙钛矿太阳能电池成为现有传统光伏技术的有力竞争者。本文对钙钛矿太阳能电池进行了深入概述，包括基于电荷传输层和吸光层的器件结构，并分析了阻碍其与传统硅基太阳能电池竞争的关键障碍。文中讨论了结构不稳定性、铅毒性以及有害溶剂使用等关键问题，并探讨了相应的缓解策略，包括...

解读: 该钙钛矿电池商业化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有前瞻价值。文中提出的混合阳离子/卤化物稳定性方案、无空穴传输层碳基结构等低成本技术路线,可为我司1500V光伏系统提供新型组件适配方案。钙钛矿电池的不稳定性问题启示我司MPPT算法需增强对新型光伏材料IV曲线波动的追踪能力,encaps...

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...

Chenxu Sun · Haimiao Wu · Xingfu Liang · Aoling Xu 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 针对光伏（PV）组件在戈壁、荒漠等地区易产生隐裂的问题，本文基于经典层合板理论（CLT），构建了风沙-温度多物理场耦合的光伏组件力学模型，分析了不同极端天气条件下硅太阳能电池的等效应力分布规律以及光伏组件几何结构对这些规律的影响。首先，建立了风沙荷载等效模型和光伏面板温度预测模型；其次，依据经典层合板理论，将温度变量引入几何方程中，构建了光伏组件的热-力耦合模型；最后，通过ANSYS软件验证了模型的正确性。结果表明：硅太阳能电池的等效应力在组件中心区域最高，而在边缘区域出现等效应力突变现象...

解读: 该光伏组件机械应力建模技术对阳光电源SG系列逆变器及光伏系统设计具有重要价值。研究揭示的极端风沙温度耦合下硅片应力分布规律,可指导我们优化组件选型标准和系统配置方案。特别是盖板玻璃5mm、背板玻璃2.4mm的最优厚度配比,以及宽高比≤2时的应力突变特性,可应用于iSolarCloud平台的预测性维护...

Weiwei Lia1 · Shumin Chenb1 · Dingshan Zheng · Han Pana 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 近年来，全无机钙钛矿太阳能电池（PSCs），特别是全溴化物CsPbBr3，受到了广泛关注。然而，目前实验报道的功率转换效率（PCEs）与CsPbBr3 PSCs的理论PCE之间仍存在较大差距。为了进一步优化CsPbBr3 PSCs的PCE提供指导，本研究采用SCAPS-1D软件进行了器件模拟。首先研究了无空穴传输层、仅含单一n型或p型CsPbBr3薄膜的CsPbBr3 PSCs，并将其模拟结果与实验数据进行了比较。随后构建了同时包含n型和p型CsPbBr3薄膜的CsPbBr3同质结太阳能电...

解读: 该CsPbBr3全无机钙钛矿太阳能电池研究对阳光电源光伏产品线具有前瞻价值。研究通过同质结构优化实现13.87%转换效率,其碳电极低成本方案与我司SG系列组串式逆变器的高效MPPT算法形成互补。钙钛矿电池的高开路电压特性可优化1500V系统设计,降低BOS成本。该技术路线的稳定性提升方向可为iSol...

D.Achouri · A.Aissata · S.Dupont · M.H.Dhaou 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池因其稳定性、相对较低的生产成本以及高转换效率，尤其是在叠层结构中的应用，已成为领先的薄膜光伏器件。本文提出了一种单片集成的叠层太阳能电池结构，该结构由铜镓硒（CGS）和CIGS两种p-n结组成。通过使用二维Silvaco-Atlas仿真器，优化了所研究叠层电池的电学参数，优化过程中考虑了底部电池吸收层中铟浓度、温度以及厚度的变化。在铟浓度最优值x = 0.81（对应缺陷密度最小值N_t = 1.66×10^15 cm^−3）条件下，对比分析了考虑与不考虑缺陷密度时C...

解读: 该CGS/CIGS叠层电池研究揭示缺陷密度对效率的关键影响(理想态32.58%降至实际20.35%),为阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供理论依据。通过精准识别组件缺陷导致的性能衰减特征,可提升iSolarCloud平台的预测性维护能力,实现组件级故障诊断。该研究中铟浓度优化(x=0....

Sanaa Ammari · Mohamed All · Naoufal Ennouhi · Boubker Fares · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其兼具高功率转换效率和低成本制备工艺，现已被公认为光伏研究中的关键方向。然而，该技术的商业化应用仍受到标准电子传输材料（ETM）TiO2和空穴传输材料（HTM）Spiro-OMeTAD的限制，这些材料存在稳定性、性能和成本方面的问题。在本研究中，我们采用SCAPS-1D模拟方法，系统探索了适用于基于甲脒铅碘（FA-based FAPbI3）器件的多种替代性传输层材料。首先通过复现TiO2/Spiro-OMeTAD参考器件25.6%的效率验证了模型的准确性，随后...

解读: 该钨硫化物/硒化铜镓传输层技术为阳光电源SG系列光伏逆变器的上游组件效率提升提供新方向。26.55%的钙钛矿电池转换效率突破,结合低温可规模化制备工艺,可显著降低光伏系统度电成本。对PowerTitan储能系统而言,高效稳定的电池技术可提升充放电循环寿命。建议iSolarCloud平台集成新型组件性...

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...

Arefin Ittesafun Abian · Sami Azamb · David Ompong · Deepika Mathur · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 光伏（PV）系统因其低碳排放和可再生特性，为化石燃料提供了可持续的替代方案。本综述遵循系统性综述与荟萃分析报告条目（PRISMA）方法，提出了五个研究问题（RQs），旨在识别太阳能光伏技术中可持续的原材料开采与提纯方法。研究目标包括：确定在不同代际光伏系统中，在能耗、能量回收期（EPBT）和全球变暖潜势（GWP/CO₂排放）方面表现最优的系统，以及户外应用中最高效的光伏系统。RQ1提出了符合生命周期评估原则及联合国可持续发展目标12（SDG 12）的环境友好型原材料提取与精炼技术，例如甘氨...

解读: 该综合生命周期研究为阳光电源光伏逆变器产品线提供重要参考。研究指出单晶硅组件能量回收期1-4年、碳排放40-60g CO2-eq/kWh,验证了SG系列逆变器配套单晶硅系统的可持续性优势。CPV技术33%户外效率最高,启发我们在1500V系统和MPPT优化算法中进一步提升转换效率。文章强调的可回收材...

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...

L.A.Carpintero · C.Terrados · D.González-Francés · K.P.Sulc 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 电致发光（EL）成像是一种广泛用于识别光伏（PV）组件中太阳电池缺陷的工具。传统的EL检测需要在黑暗环境中进行，并且要求拆卸组件，导致成本高昂且在物流上具有挑战性。日间电致发光（dEL）作为一种经济高效的替代方案应运而生，可在任意辐照条件下实现现场检测，无需拆卸组件，从而降低成本。然而，EL检测需要注入电流，因此必须依赖外部电源。已有研究提出使用双向逆变器等方案来应对这一挑战。本研究提出一种新颖的自供电dEL方法，利用电站中的其他光伏组串提供所需电流。该方法采用切换程序以滤除环境光干扰，能...

解读: 该自供电日光电致发光检测技术对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。通过利用组串互供电流实现现场缺陷检测,无需外部电源和拆卸组件,可与阳光电源逆变器的MPPT优化技术协同,实现在线故障诊断。该方法可集成至iSolarCloud平台的预测性维护功能,结合IV曲线诊...

Dameng Cheng · Yufei Gaoa · Chunfeng Yanga · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 随着硅基光伏（PV）太阳能电池的发展，降低硅基片切割成本的需求日益增长。本文系统地综述了硅基光伏电池基片切割工艺的最新技术进展与研究动态。首先介绍了两种主要的切片技术——游离磨料线锯（LAWS）和金刚石线锯（DWS）。由于DWS具备更显著的技术优势，目前已取代LAWS成为主流技术。随后讨论了硅基片的切割质量参数，主要包括表面粗糙度、锯痕以及总厚度变化（TTV）。进一步详细阐述并探讨了切割过程中亚表面微裂纹损伤（SSD）的形成机理、实验测量方法及理论研究成果。基于SSD的研究，文章讨论了硅基...

解读: 该硅片切割技术研究对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。金刚石线锯技术降低硅片成本、减少微裂纹损伤,直接提升组件可靠性,有利于SG系列逆变器在大尺寸超薄硅片组件应用中的MPPT效率优化。硅片表面质量改善可降低热斑风险,配合iSolarCloud平台的预测性维护功能,可提前识别因硅片缺陷导致的组...

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...

Oleg Olikh · Oleksii Zavhorodni · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本研究提出了一种基于机器学习（ML）的创新方法，用于量化硅太阳能电池中的铁杂质。通过对80种模型进行综合分析，采用随机森林（RF）、梯度提升（GB）、极端梯度提升（XGB）、支持向量回归（SVR）和深度神经网络（DNN）等算法，根据FeB对解离引起的光伏参数变化来预测铁浓度。研究识别了训练数据集为最小化预测误差所需满足的条件，以及能够产生最准确预测的特征组合。此外，评估了使用主成分分析（PCA）进行数据预处理的有效性。结果表明，XGB和DNN模型优于其他模型，在合成数据上达到的均方误差（M...

解读: 该机器学习铁杂质检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过XGB/DNN算法实时监测组件铁污染导致的效率衰减,可集成至MPPT优化算法中实现动态功率预测修正。建议将此方法嵌入智能运维系统,结合光伏参数变化特征实现组件质量分级与寿命预测,提升电站资产管理精度...

Doaa Khodair · Ahmed Saeedc · Ahmed Shaker · Mohamed Abouelattaf 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 钙钛矿太阳能电池（PVSK-SCs）是一种具有前景的光伏（PV）技术，有望以低于当前市场主流技术的成本实现更高的功率转换效率（PCE）。单结太阳能电池的PCE受到Shockley-Quiesser（S-Q）极限的限制。由于通过创新设计能够突破这一限制，叠层太阳能电池（TSCs）被广泛视为光伏产业的下一代发展方向。为了在更宽的波长范围内吸收光，这些结构结合了多种具有显著不同带隙的光吸收材料，使其吸收特性相互补充。卤化物钙钛矿（PVSK）吸收材料的发展使得构建更高效率的TSC成为可能。钙钛矿已...

解读: 钙钛矿/硅叠层电池技术突破单结电池效率极限，对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能系统具有重要战略意义。2-T单片式与4-T机械堆叠方案的效率提升，要求逆变器具备更宽MPPT电压范围和更高转换效率以匹配高效组件。建议在1500V系统架构中预留兼容性设计，优化SiC功率器件拓扑以降低高压损耗，并通过i...

Zhiwei Liab · Zhen Lib · Shiwei Gongb · Zhichao Wangb 等14人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 背接触（BC）太阳能电池由于其背面交错排列的PN结结构，表现出较低的反向偏压特性。现有文献和市场普遍认为，BC组件在局部遮挡条件下相较于正面接触组件（如TOPCon）具有更高的功率输出优势，原因是BC电池背面的PN结可发生软击穿导通。然而，本研究系统地探讨了这一结论的适用性，发现BC组件在遮挡场景下的输出性能优势仅限于特定条件。通过模拟实际现场遮挡条件（单电池遮挡、短边整行遮挡和长边整行遮挡）的对比实验，我们发现只有当一个子串中少于三个电池被遮挡时，BC组件的性能才优于TOPCon组件。这...

解读: 该研究揭示BC组件遮挡优势仅在子串少于3片电池遮挡时显现,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化策略具有重要指导意义。建议针对BC与TOPCon组件差异化调整旁路二极管激活阈值(-15V)检测算法,在大型地面电站长短边遮挡场景下统一MPPT扫描策略以降低计算负荷。该边界条件可集成至iSolarC...