Yuqiao Pan · Zhaocai Wang · Zuowen Tan · Zhihua Zhu · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

摘要 光伏（PV）发电的波动性和随机性为其大规模并入电力系统带来了显著挑战，限制了太阳能作为一种清洁能源的充分开发利用。为解决这一问题，本研究提出了一种混合建模框架，协同融合数据预处理、特征扩展与先进的深度学习架构。首先，采用集成变分自编码器（VAE）进行特征选择与降维，并对数据进行季节性和昼夜模式划分；随后，利用 Ordering Points to Identify the Clustering Structure（OPTICS）算法识别内在的运行机制（regime），并通过TimeGAN生...

解读: 该Transformer-KAN混合架构对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过VAE特征降维与TimeGAN数据增强,可显著提升光伏功率预测精度(RMSE降低29.51%),优化MPPT算法动态响应。regime-aware聚类识别可增强ST系列储能PCS的充...

Dina Shat · Sara Omrani · Robin Drogemuller · Simon Denman 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

摘要 全球向可再生能源的转型凸显了优化住宅太阳能光伏（PV）系统的必要性。准确的屋顶几何形状预测对于提高屋顶太阳能安装的效率和可扩展性至关重要。本综述考察了近期为提升屋顶几何预测精度而设计的机器学习（ML）方法，综合分析了包括卷积神经网络（CNN）和多任务学习框架在内的最新技术，以评估预测精度和计算效率方面的改进。本文还强调了当前面临的挑战，例如数据可用性、多样化数据集的整合（如航拍影像和LiDAR扫描）以及地理泛化能力，并提出了未来研究的方向。未来的研究机会包括开发鲁棒且可扩展的机器学习模型以...

解读: 该机器学习屋顶几何预测技术对阳光电源户用光伏系统具有重要应用价值。通过CNN等深度学习模型精准预测屋顶结构,可优化SG系列逆变器的MPPT配置方案和组串设计。结合iSolarCloud平台,能实现屋顶光伏潜力自动评估、系统容量智能推荐及安装方案优化。该技术可与阳光电源储能系统ST系列协同,通过屋顶数...

Ashwini Raoran · Dhiraj Magar · Yogita Mistr · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

摘要 光伏（PV）组件的可靠性研究目前仍处于发展阶段。影响系统性能下降的环境因素已得到研究，这些因素依赖于环境条件、技术类型、设计以及所使用的材料。因此，对这些因素进行详细分析至关重要，以便能够量化组件的退化程度。当前面临的挑战主要来自热致退化，其中热点的形成会加速老化过程，缩短组件使用寿命，直接影响系统的经济性和可靠性。现有的检测方法缺乏对寿命进行定量评估的预测能力，限制了有效的维护规划和投资决策。本研究提出了一种改进的卷积神经网络（Mod-CNN），该网络利用热成像图像，结合退化机制来预测太...

解读: 该热成像CNN预测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过集成热斑识别与寿命预测模型,可增强MPPT优化算法的故障预判能力,实现从被动巡检到主动预测性维护的升级。该技术可嵌入iSolarCloud平台,结合逆变器实时监测数据,构建电站级健康度评估体系...

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...

Peng Suna · Tingxiao Dinga · Jin Sua · Yuhan Yanga 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

准确预测太阳能和风能对于实现高效的电网集成至关重要。然而，现有的机器学习和深度学习方法在处理复杂且变化多端的时间序列数据时面临若干挑战，例如通用性有限、泛化能力不足，以及难以平衡计算效率与预测精度之间的关系。为应对这些挑战，本研究提出了一种细粒度频率分解框架（FDF），并设计了一种基于小波变换与下采样策略（连续采样和间隔采样）的序列分解方案。该框架旨在深入挖掘时间序列中的复杂时序模式，并充分捕捉长距离依赖关系。具体而言，FDF首先利用小波变换将原始时间序列分解为多个不同频率的分量；随后，对每个分...

解读: 该细粒度频率分解框架对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及储能系统具有重要应用价值。通过小波变换与采样策略结合,可显著提升光伏功率预测精度(MAE降低7.65%),同时保持轻量化特性(0.29M参数)。该方法可集成至ST系列PCS的功率预测模块,优化PowerTitan储能系统的充放电策略制...

Sajid Abbas · Atazaz Hassan · Jinzhi Zhoua · Emmanuel Bisengiman 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 实现碳中和与全球碳达峰目标最流行且最具前景的方法之一是太阳能辅助热泵系统（SAHP），该系统具有二氧化碳（CO₂）排放量低和能源效率高的优点。通过将高效热泵（HP）与太阳能集热器（STC）以及具有高蓄热密度的相变材料（PCM）相结合，可显著提升其性能。因此，将热泵系统与热集热器及基于相变材料的热能储存（TES）系统耦合的技术引起了广泛关注。本研究对SAHP系统结合太阳能热集热器（STCs）和相变材料（PCM）系统在设计、发展与应用方面的最新进展进行了全面且及时的综述。本文还聚焦于PCM封装...

解读: 该太阳能热泵与相变储能集成技术对阳光电源储能系统具有重要启示。文中PCM热储能与太阳能协同的思路可应用于ST系列PCS的热管理优化,通过相变材料提升PowerTitan储能系统的温控效率和低温性能。智能控制技术的融合与iSolarCloud平台的预测性维护能力高度契合,可开发针对冷热电三联供场景的G...

Linlin Yan · Jijian Liana · Ye Yaoc · Chao Maab 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 全球漂浮式光伏（FPV）产业正经历加速扩张，这给水环境影响的定量评估以及用于数值模拟的预测性计算框架的发展带来了关键挑战。本研究通过建立FPV组件的热交换机制模型，并实现与开源水动力及水温软件的时空耦合模拟，填补了上述研究空白。基于模型的适用性，本文分析了组件温度、输出功率和水温对关键参数的敏感性。随后，以南水北调中线工程张河节制闸南段为案例开展研究，预测了部署FPV后组件的输出功率、组件温度以及水体温度的变化情况。FPV组件的最佳倾角随时间变化，使得年发电量最大的最优倾角确定为26°。F...

解读: 该研究对阳光电源浮式光伏系统具有重要价值。热交换机制模型可优化SG系列逆变器的温度管理策略,通过精准预测组件温度提升MPPT效率。水温耦合模型为iSolarCloud平台提供环境影响评估功能,支持漂浮电站智能运维。研究显示最优倾角26°可实现年发电量最大化,为PowerTitan储能系统在水上光伏场...

Han Qiuab1 · Zhichao Maa1 · Yaping Huc · Dandan Wuc 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 建筑一体化光伏（BIPV）幕墙结合被动式设计是一种应对气候变化与能源挑战的低碳、可持续性建筑策略。鉴于前期设计决策对项目成果具有显著影响，本研究聚焦于开发针对三项关键性能指标的快速评估方法：采光可用性、太阳能发电量以及建筑能效。为此，我们通过建筑性能模拟与标签分类构建了适用于上海地区的专用数据集。基于该数据集，建立了四个关键指标的预测模型：空间日光自治率（sDA）、太阳辐射量、采暖年均能耗强度（EUI_heat）和制冷年均能耗强度（EUI_cool）。通过对比随机森林（Random For...

解读: 该BIPV被动式设计多性能预测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器与储能系统集成具有重要价值。研究实现光伏发电可满足25-48%冷热负荷,契合我司PowerTitan储能系统的能量管理优化场景。机器学习快速评估方法可集成至iSolarCloud平台,为建筑光伏项目提供设计阶段的发电量与负荷匹配预测,优化...

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...

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...

Yihan Chena · Mingyao Maa · Wenting Maa · Xilian Zhoua 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 随着光伏发电的快速发展，光伏组件的精确故障诊断与输出特性表征已成为关键挑战。现有的光伏模型通常缺乏实时适应性，限制了其在复杂且动态运行条件下的有效性。为克服这些局限性，本文提出了一种专为光伏组件设计的新型四层数字孪生（DT）模型架构。该框架独特地融合了基于物理信息的分段二极管模型与混合型菌群生长-差分进化（FG-DE）优化算法，实现了高精度建模与鲁棒的多源数据融合。与传统模型不同，所提出的分段二极管模型能够根据变化的故障条件——包括失配与非失配故障——进行动态调整，从而对故障机理和输出行为...

解读: 该四层数字孪生架构对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。其分段二极管模型可增强MPPT算法在复杂故障场景下的精准追踪能力,98.49%的故障诊断准确率可直接集成至预测性运维系统。混合优化算法与虚拟同步层的实时数据融合机制,能显著提升1500V大型电站的组件级监控精...

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...

Y.Y.Calderon-Seguraa · G.Burlak · P.Vargas-Chable · M.Tecpoyotl-Torres 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 太阳能电池——特别是有机光伏器件——中的低效率问题以及持续存在的能量损失机制，仍是太阳能研究领域面临的主要挑战。本研究提出了一种集成化的仿真框架，旨在改进太阳能电池内部光子传输和热行为的建模。在不同光子通量条件下，评估了氢化非晶硅（Si:H）的光伏性能与热性能。该方法结合了蒙特卡洛方法（MCM）、有限元法（FEM）以及一种基于链路的改进型蒙特卡洛（MMC）渗流算法，并应用于三维网格几何结构中。仿真结果表明，入射光子中有76.2%被吸收，14.1%被反射，9.7%透过器件。Si:H表现出优异...

解读: 该光子传输与热行为仿真技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及组件选型具有重要参考价值。研究中Si:H材料18.382%的转换效率及热梯度分布特性,可指导我司1500V系统的MPPT优化算法改进,提升光子吸收率建模精度。蒙特卡洛与有限元耦合方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理仿真,优化ST系列...

Anioke Afamefuna Ugochukwu · Farhan Ahmad · Munaza Khalid · Muhammad Arslan Alib 等16人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 太阳能光伏（PV）作为一种可再生技术，因其独特优势正日益超越化石燃料及其他可再生能源。近年来光伏电池——作为光伏技术的核心组件——的发展与其材料密切相关，主要包括硅-碳、碲化镉（II−IV族半导体）、砷化镓（III−V族半导体）以及钙钛矿（稀土过渡类金属，RT 3 M）。本综述深入分析了光伏太阳能电池的最新进展，重点关注硅基、钙钛矿以及钙钛矿/硅叠层电池。文章全面考察了影响光伏技术商业化和广泛应用的关键因素，包括转换效率、稳定性、环境影响以及生产成本。目前占据市场主导地位的硅基光伏电池受限...

解读: 该综述系统分析了硅基、钙钛矿及叠层电池的效率提升路径,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有重要指导意义。钙钛矿/硅叠层电池32%的转换效率突破,要求逆变器具备更宽输入电压范围和更精准的功率追踪能力。建议在1500V系统中集成针对高效新型电池的自适应MPPT策略,并通过iSolarClo...

Binbin Yonga · Yanxiang Zhang · Jun Shenb · Aiai Renb 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 太阳能已成为应对全球能源与环境挑战的关键可再生能源。由于气象因素引起的光伏发电随机波动，光伏功率预测仍面临重大挑战，可能引发电网不稳定事件。本文提出了一种名为ConvODE-Mixer的多模态模型，该模型将卷积神经网络（CNN）与神经常微分方程（NODE）相结合，以提高超短期光伏功率预测的准确性。通过融合地面云图（GBCI）和气象数据，ConvODE-Mixer采用多尺度轻量化缩减型空洞空间金字塔池化（LR-ASPP）分割模块来捕捉云层厚度的变化，并引入通道注意力机制对光透射率敏感特征进行...

解读: 该ConvODE-Mixer多模态超短期光伏功率预测技术对阳光电源SG系列逆变器及ST储能系统具有重要应用价值。通过融合地基云图与气象数据,10分钟预测精度显著提升(MSE降低40.45%),可深度集成至iSolarCloud平台实现预测性运维。该技术能优化储能系统充放电策略,配合GFM控制技术提升...

Chenyang Zhua · Yibo Tua · Qingya Weia · Yue Zanga 等11人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 目前，由于太阳能本身具有变异性与不确定性，受天气条件、一天中的时间以及季节变化等因素影响，光伏发电功率的精确预测仍是一个重大挑战。传统的预测模型往往难以捕捉数据中复杂的时序依赖关系和非线性关系，导致预测精度不理想。为应对这些挑战，本文提出一种新颖的混合方法，结合深度学习与集成学习的优势。采用长短期记忆网络（LSTM）提取时间序列数据中的动态特征，通过捕获短期和长期依赖关系，提供对时序信息的稳健表征。极端梯度提升算法（XGBoost）则利用其强大的非线性建模能力和特征选择技术进一步优化预测结...

解读: 该LSTM-XGBoost混合预测模型对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及储能系统具有重要应用价值。通过捕捉光伏发电的时序依赖性和非线性特征,可显著提升ST系列PCS的功率预测精度,优化PowerTitan储能系统的充放电策略。模型的SHAP可解释性分析有助于增强预测性维护能力,提升SG系...

Benjamin Opiea · Onur Avcib · J.Brady Gutt · John D.Quarant 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 废弃矿区土地为部署光伏（PV）系统提供了宝贵的机会，在解决土地再利用难题的同时，兼具环境与经济效益。本文综述了在以往矿区土地上建设光伏系统所涉及的岩土工程条件、基础系统及支架解决方案，特别关注阿巴拉契亚煤炭产区中常见的多变地形与土壤剖面特征。综述指出，由于地球螺丝桩、压载式基础和混凝土墩柱能够适应多种土壤类型、沉降风险以及施工限制，因此在上述环境中是最具可行性的基础选择。在支架系统方面，固定倾角系统因其结构简单、成本效益高且机械故障风险较低，更适用于大规模项目。尽管跟踪系统可提供更高的能源...

解读: 该研究针对废弃矿区光伏系统的基础与支架选型,对阳光电源SG系列逆变器在复杂地形的部署具有指导意义。固定倾角系统与地螺旋/压载基础的组合方案,可匹配我司1500V高压系统降低线缆成本。跟踪系统需结合MPPT优化技术权衡发电增益。矿区项目年均减排1200-1500吨CO2/MW,适合配置PowerTit...

Xueying Xua · Weilin Chena · Yinan Houc · Qunwei Tangb · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 SnO₂在光伏应用中表现出三个关键特性：低温制备工艺、高导电性和优异的紫外光稳定性。这些优势使其成为高性能钙钛矿太阳能电池（PSCs）中一种理想的电荷传输材料。然而，基于SnO₂的PSCs仍面临巨大挑战，较差的界面接触和界面缺陷是导致器件效率损失和长期稳定性下降的重要因素。本研究通过将过渡金属取代的Keggin型多金属氧酸盐K₆H₄[SiW₉O₃₇{Ni(H₂O)}₃（{SiW₉Ni₃}）与SnO₂量子点进行策略性整合，在全无机CsPbI₂Br钙钛矿太阳能电池中实现了协同性的界面工程。Sn...

解读: 该SnO2基钙钛矿电池界面工程技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配性优化具有重要参考价值。研究中SnO2@SiW9Ni3复合电子传输层通过增强电子迁移率提升导电性的机制,可启发我们在逆变器MPPT算法中针对新型高效组件的特性曲线进行优化。其界面缺陷钝化抑制非辐射复合的策略,与阳光电源在SiC/...

Wen Xueru · Wu Xiaodong · Zia Ullah · Li Ronga 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 随着能源政策向市场导向转型，如何最大化可再生能源利用率并优化电力交易收益面临诸多挑战。集成光伏（PV）与储能的低压直流（LVDC）系统具有广阔的应用前景，然而传统控制策略往往缺乏适应动态运行条件的灵活性。本文提出一种基于动态多模式切换的能量管理优化策略，通过引入储能保护、电网保障获取及市场定位机制，增强了传统协调控制能力。通过对运行模式进行精细化分类，实现了并网、孤岛及混合模式之间的无缝切换，支持自适应调度与稳定运行。所提出的多模式切换策略基于动态协调能量管理理论，确保了最优能量管理，并在...

解读: 该动态多模式切换能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同控制具有重要参考价值。论文提出的并网/离网/混合模式无缝切换机制,可优化PowerTitan储能系统的SOC管理策略,将电池SOC波动控制在0-10%区间,有效延长电池寿命。其市场导向的能量优化调度算法可集成至iSol...

Kang Xiang · Huangying Wuab · Congji Zhang · Guopeng Chenb 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 随着全球能源需求的持续增长以及光伏（PV）技术的快速发展，太阳能光伏发电已成为可再生能源的重要支柱。然而，随着光伏组件集成密度和输出功率的不断提高，热管理问题日益突出，导致光电转换效率下降和使用寿命缩短。为解决上述问题，本研究提出了一种集热管理与能量收集功能于一体的复合式光伏系统，采用水凝胶结构实现高效散热，并集成铝-空气电池以实现同步降温与发电。实验结果表明，在太阳辐照强度为1200 W·m⁻²的条件下，该集成系统有效降低了光伏面板表面温度达19.25 °C，最大冷却效率达到44.35%...

解读: 该光伏热管理与能量回收复合系统为阳光电源SG系列逆变器的热设计优化提供重要参考。研究显示通过水凝胶结构实现19.25°C降温,可显著提升组件转换效率,这与我司1500V高功率系统的散热需求高度契合。铝空气电池的废热发电思路可启发PowerTitan储能系统的热管理创新,将冷却能耗转化为辅助电源。建议...