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...

Yogesh Kumar Sahua · Shrivishal Tripathi · Punya Prasanna Paltani · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本研究通过密度泛函理论（DFT）计算，系统探究了不同钙掺杂浓度下Ca掺杂HgS（Hg1−xCaxS）化合物在钙含量x从0到1（以0.25为间隔）范围内的功能特性。研究采用广义梯度近似结合Hubbard U修正（GGA+U）方法，并使用Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）泛函，以确保对电子结构的精确预测。引入Hubbard U修正可有效克服传统GGA方法对带隙低估的问题，从而提高电子结构计算的准确性。在HgS中引入钙元素为调控其电子和光学特性以满足高性能光电器件应用提供了有...

解读: 该Ca掺杂HgS带隙工程研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要启示价值。研究通过钙掺杂将HgS带隙优化至1.13eV,接近Shockley-Queisser极限,显著提升光伏转换效率。其高吸收系数、低反射率特性可指导阳光电源开发新一代高效光伏组件匹配方案,优化MPPT算法以适配新型半导体材料的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...

Wanxing Pua · Shengjie Wanga · Jiapeng Liua · Yahui Wanga 等9人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 添加翅片结构可增强相变储热（LHTES）单元的传热性能。当前关于翅片优化的研究主要集中于单一或多个翅片参数，但翅片优化需要考虑多个参数之间的相互依赖关系。拓扑优化能够在特定条件下直接生成最优的翅片结构，简化设计过程并提升性能。本研究基于变密度法的连续拓扑优化理论，探讨了惩罚指数（1–9）、滤波半径（0.5–3 mm）、投影斜率（1–9）和投影点（0.1–0.9）对拓扑优化（TO）水平翅片的影响。结果表明，选择合适的设计参数对于实现有效的翅片优化至关重要。将环形翅片与拓扑优化的水平翅片进行对...

解读: 该拓扑优化翅片技术对阳光电源储能系统热管理具有重要价值。研究表明优化翅片可缩短65.68%熔化时间,12.5%体积分数达到效率与容量最佳平衡,可直接应用于PowerTitan液冷储能系统和ST系列PCS的相变储热单元设计。拓扑优化方法可简化多参数耦合设计流程,为大容量储能柜温控系统提供高效散热方案,...

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...

Ahmad Ayyaz · Muhammad Kaleem · Amna Nasir · Noura Dawas Alkhaldi 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 近年来，基于卤化物双钙钛矿（DPs）的钙钛矿太阳能电池（PSCs）取得了显著进展，因其优异的光电特性而引发了大量关于提升其整体性能的研究。由于铅（Pb）具有毒性，基于A2NaAlI6（A = Rb, Cs）的PSCs被视为替代铅基PSCs的一种良好选择。首先，通过第一性原理密度泛函理论（DFT）模拟，研究了A2NaAlI6（A = Rb, Cs）作为PSCs吸光层的应用潜力，系统考察了其结构、弹性及光电性质。弹性性质分析表明，所研究的卤化物双钙钛矿具有延展性和方向性各向异性，证实了其在柔性...

解读: 该无铅钙钛矿电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。A2NaAlI6材料的1.7-1.78eV直接带隙和27.98%理论效率,为下一代环保型光伏组件提供技术储备。其可见光吸收特性可优化MPPT算法适配性,柔性材料特性启发分布式光伏场景应用。建议结合iSolarCloud平台建立新型钙钛矿组...

Taoufik Chargui · Ramzi El Idrissi · Abdelkabir Bacha · Fatima Lmaia · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要：开发高效且稳定的无铅材料对于推动下一代光伏技术的发展至关重要。在本研究中，我们结合第一性原理计算与机器学习技术，对Li2CuBiX6（X = Br, I）双钙钛矿作为有前景的光吸收材料进行了系统研究。密度泛函理论（DFT）结果表明，该材料具有适合太阳能转换的间接带隙，其中溴化物体系（Br）为1.7 eV，碘化物体系（I）为1.3 eV。关键光学性质，包括吸收系数、反射率、折射率和介电函数，均证实其具备优异的光捕获能力。采用SCAPS-1D模拟构建了FTO/ETL/Li2CuBiX6/HTL...

解读: 该无铅双钙钛矿材料研究对阳光电源光伏逆变器产品线具有前瞻价值。Li2CuBiX6材料展现的27-31%理论转换效率及宽光谱吸收特性,可为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新材料参数基础。研究中机器学习预测模型(XGBoost R²=99.87%)与DFT计算结合的方法,可借鉴应用于iSolarCl...

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...

Zhihao Zhang · Hongzhe Tang · Lei Yuab · Jiayi Lud 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 全光谱光吸收对于提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）至关重要。本研究采用密度泛函理论和第一性原理计算，探讨了Ge²⁺掺杂对基于Cs的全无机钙钛矿在紫外-可见-近红外（UV–可见–NIR）区域光吸收性能的影响。四种Ge²⁺掺杂钙钛矿（CsSn₀.₅Ge₀.₅I₂.₂₅Cl₀.₇₅、CsSn₀.₇₅Ge₀.₂₅I₂Cl、CsPb₀.₂₅Ge₀.₇₅I₂.₇₅Cl₀.₂₅和CsSn₀.₅Ge₀.₅IBr₂）在从紫外到近红外波段均表现出显著的光吸收能力。其中，CsSn₀.₇₅G...

解读: 该Ge2+掺杂全光谱钙钛矿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究实现的29.23%转换效率和全光谱吸收特性,可显著提升组件发电能力,优化MPPT算法效能。载流子迁移率提升与缺陷密度控制机制,为逆变器输入端宽电压范围设计提供理论支撑。全光谱吸收特性可增强弱光发电性能,提升iSolarC...

Xin Zhang · Yaru Wangb · Guangze Niea · Zhenkun Suna 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 Cs2TiBr6钙钛矿由于其环境稳定性，被认为是钙钛矿太阳能电池（PSCs）领域中铅基材料的理想替代物。然而，其光电转换效率（PCE）仍然不足。改善载流子传输对于提升PSCs的光伏性能至关重要。本研究基于实验设计，构建了具有C60界面钝化层的能级偏移结构PSCs，并采用SCAPS-1D（太阳能电池电容模拟器）和第一性原理方法进行了系统研究。结果表明，CBTS/Cs2TiBr6能级偏移结构为载流子传输提供了有利路径，从而减少了器件内部光生电子与空穴的复合，提高了载流子分离效率。进一步从奈奎斯...

解读: 该Cs2TiBr6无铅钙钛矿电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及未来组件集成具有前瞻价值。研究中的能级调控、界面钝化技术可启发我们在MPPT算法优化中考虑新型电池特性;27.78%的效率提升路径为高效光伏系统设计提供参考。C60界面层降低载流子复合的机制,与我们三电平拓扑中减少开关损耗理念相通。该...

Hüseyin Nazlıgül · Mehmet Erman Mertb · Cansu Edisa · Beyza Nur Demir 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

本研究提出了一种将光伏系统与碱性电解装置耦合的集成方法，旨在实现可持续氢气生产，并针对波动的太阳能条件进行了优化。电解系统的催化剂采用通过两步恒电流法制备的NiCoMo修饰镍泡沫，该过程包括先沉积Ni和Co，随后进行Mo富集。通过电化学测试验证了该催化剂在碱性电解中的催化活性。在3 V电压下运行30分钟，装置产生了120.2 mL的氢气，法拉第效率约为93.6%，显示出良好的电化学效率。为确保电解过程的稳定运行，系统中集成了SEPIC型DC-DC变换器，并采用基于2023年土耳其阿达纳市太阳辐照...

解读: 该光伏制氢系统对阳光电源SG系列逆变器与储能系统集成具有重要参考价值。研究中的SEPIC变换器稳压技术与PSO/ABC算法MPPT优化,可借鉴至我司1500V光伏系统的宽电压输出场景。NiCoMo催化剂在波动光照下的高法拉第效率(93.6%)验证了直连电解槽的可行性,为PowerTitan储能系统拓...

Leyi Miao1 · Guijia Zhang1 · Shiquan Shan · Zihui Xu 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.297

摘要 为实现全光谱太阳能的级联转换以及电能与热能互补制氢，本研究提出一种新型太阳能三波段光谱分束光伏-光热驱动固体氧化物电解池（SOEC）制氢系统。基于不同光能品质对太阳光谱进行三波段分束，分别用于光伏发电和聚光集热，所产生的电能与热能共同输入SOEC系统。本研究建立了太阳能光谱分束与SOEC耦合系统的热力学模型，系统研究了SOEC运行参数（包括工作温度和电流密度）以及光谱分束参数（包括聚光比和光谱分束波长）对系统太阳能至氢能转换效率的耦合影响。在参数优化后，系统在所研究条件下最大能量效率达到4...

解读: 该光谱分频光伏-光热耦合制氢技术为阳光电源SG系列光伏逆变器与储能系统集成提供创新方向。通过三波段光谱分频实现47.38%太阳能制氢效率,比非分频系统提升5-7个百分点,验证了多能互补策略的有效性。其SOEC电热协同控制思路可借鉴至PowerTitan储能系统的能量管理优化,特别是在光伏直流耦合制氢...

M.E.Yelkovan · M.Erdogdu · Yusuf Erdogdu · Abdullah Yildiz · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 实用化的制备工艺、低成本以及环境友好的能量收集方式是天然染料敏化太阳能电池最显著的特征。然而，尽管使用天然染料降低了生产成本，但也导致了严重的光伏性能损失，这些损失与电子注入和染料再生背后驱动力的大小密切相关。因此，对这些关键驱动力认识的缺乏限制了染料敏化太阳能电池（DSSCs）的发展。为了克服这些障碍并揭示DSSCs的性能机制，本文系统地研究了从 Hyoscyamus reticulatus（HR）和 Mahonia aquifolium（MA）中提取的染料所制备的DSSCs的性质。估算...

解读: 该天然染料敏化太阳能电池研究揭示了电子注入与染料再生驱动力对光伏性能的关键影响机制。对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有启发意义：通过精确建模电池内部电子传输驱动力，可优化最大功率点追踪策略，提升低效率电池组件的能量采集效率。研究中的驱动力量化方法可应用于iSolarCloud平台的光...

Huijie Zhu · Yuehong Biab · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 在太阳能应用领域，可靠且高效的储能系统的进步对于协调太阳能供应与实际用能需求具有关键作用。基于吸收式储能原理，本研究设计了一种季节性太阳能吸收式储能供暖系统（ISAES）。该系统将夏季太阳能储存用于冬季室内供暖，减少夏季太阳能的浪费，实现削峰填谷。本文详细阐述了ISAES系统的构成及工作原理，建立了各组件的MATLAB模型，分析了系统的动态特性，并基于生命周期评价（LCA）理论，对系统开展了全面的生命周期分析，重点考察其可持续性影响与资源利用情况。分析过程中，将ISAES系统与燃气锅炉（G...

解读: 该跨季节太阳能吸收储能系统(ISAES)对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要参考价值。其150.78 kWh/m³的储能密度较传统显热/潜热储能提升1.82-5倍,为我司开发高密度长时储能解决方案提供新思路。系统实现夏季太阳能跨季存储用于冬季供暖,配合SG系列光伏逆变器...

Dominik Keiner · Lukas Walter · Dmitrii Bogdanov · Ian Marius Peters 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 双面太阳能光伏发电（PV）技术目前正逐步主导太阳能光伏组件市场，预计在2025年市场份额将超过90%。这一重要技术必须被纳入能源系统建模中。本研究提出了一种方法，用于计算固定倾角、单轴跟踪以及东西朝向垂直安装等不同配置下单面和双面光伏电站的发电量。本文引入一种新方法，在无需详细土地成本数据的情况下，最大化太阳能光伏电站的容量密度，以实现对占用面积的最高效利用。结果表明，与固定倾角电站相比，单轴跟踪可带来15–20%的发电量增益，而全球大多数地区的双面增益有限，最高约为10%；在特定条件下，...

解读: 双面组件技术对阳光电源SG系列逆变器和储能系统具有重要价值。研究显示双面组件可提升10%发电量,但需配套储能系统平抑出力波动。阳光电源可优化MPPT算法适配双面组件背面增益特性,ST系列储能系统需增配5%容量应对发电波动。单轴跟踪系统增益15-20%为大型地面电站提供技术路线,147MW/km²容量...

Aidha Muhammad Ajmal · Yongheng Yang · Yinxiao Zhu · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 人口密度的增加导致对土地空间的需求上升以及土地资源竞争加剧。因此，漂浮式光伏（FPV）系统应运而生，以利用水面空间替代陆地资源。然而，海洋环境中的FPV组件由于暴露于高相对湿度（RH）、温度变化、风速、盐度以及紫外线（UV）辐射等条件下，其性能会迅速下降。因此，有必要采取措施以促进对光伏组件寿命的预测，从而帮助投资者和决策者推动FPV电站的建设。本文提出了基于大气数据输入的物理退化模型，用于比较海上与陆上光伏组件的退化速率。为了分析气候应力对海上光伏组件的影响，采用了适用于陆上光伏组件的退...

解读: 该研究揭示海上光伏组件因高湿、盐雾侵蚀导致年降解率增加0.05-0.13%,寿命缩短2-5年,对阳光电源SG系列逆变器的海洋环境适应性设计具有重要参考价值。建议在漂浮式光伏系统中强化MPPT算法的动态补偿能力,针对盐雾腐蚀导致的功率衰减特性优化逆变器输入电压范围。结合iSolarCloud平台可开发...

Rama Rathi1 · Soumadip Banerjee1 · Ishita Bhattachary · Avik Ghosh 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.294

摘要 染料敏化太阳能电池（DSSC）由于其经济成本低且制备简便，是目前最有前景的光伏技术之一。卟啉类化合物因其固有的光吸收特性，成为太阳能电池中重要的染料材料。在本研究中，我们对一种已有实验报道的染料——镍四苯基卟啉氰基丙烯酸（NiTPP-CAA）进行了结构修饰，旨在通过在四苯基卟啉核心与氰基丙烯酸锚定受体之间引入呋喃和噻吩间隔基来增强其光吸收能力及整体光电转换效率。采用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）研究了这些杂环间隔基的不同拓扑结构，重点分析了不同间隔基组合对光伏参数...

解读: 该镍卟啉染料敏化太阳能电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器系统具有前瞻价值。通过呋喃-噻吩混合间隔基优化,染料HOMO-LUMO能隙降低、光捕获效率(LHE)和开路电压(Voc)提升,为提高光伏组件转换效率提供材料创新思路。该技术可与阳光电源1500V高压系统及MPPT优化算法协同,增强弱光响应能力...

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...

N.P.Vikas · Manisha Kar · Archana Hot · Sougat Purohit 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290

摘要：下一代太阳能电池材料必须克服卤化物铅钙钛矿在毒性和稳定性方面的缺陷，同时具备优异的光电和光伏性能。在此背景下，具有理想光电特性的过渡金属氧化物钙钛矿材料具有重要意义。本研究报道了针对立方钙钛矿结构SrMnO3（SMO）在可见光光伏应用前景方面的理论与实验相结合的光电性能研究。通过第一性原理密度泛函理论计算，我们发现具有立方对称性的SMO表现出直接带隙特征（约0.62 eV），在可见光范围内具有优异的吸收特性（约10^5 cm^-1），较高的介电常数（约11），以及相对较小的激子结合能（约4...

解读: 该SrMnO3立方钙钛矿材料研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有前瞻价值。其16%理论光电转换效率、可见光吸收特性(10^5 cm^-1)及p型半导体特性,为下一代无铅光伏组件开发提供方向。材料的44meV激子结合能和24.5 cm²/V·s载流子迁移率,可启发我们优化MPPT算法以适配新...

Jianghao Liuabcd1 · Maiwulangjiang Adiliabcd1 · Hao Pan · Guofu Hou 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSC）由于具有高吸收系数、低激子结合能和高载流子迁移率等优异特性，目前处于光伏研究的前沿。为了提升器件性能，不仅需要考虑缺陷态和界面态，还必须关注各功能层的材料特性及其能级排列。本研究采用wx-AMPS仿真软件，探讨了具有不同能带结构和载流子迁移率的载流子传输层对PSC性能的影响。模拟参数包括：温度300 K、1.5 AM光源、界面复合速率为10^7 cm⁻²，以及辅助陷阱隧穿模式。结果表明，降低能垒高度并提高载流子迁移率可显著提升电池的转换效率。优化后的模拟实现了28...

解读: 该钙钛矿电池载流子传输层优化研究对阳光电源光伏逆变器产品具有前瞻价值。研究中28.95%的电池效率提升和能级匹配优化思路,可启发SG系列逆变器的MPPT算法改进,通过精准追踪高效电池的输出特性曲线,降低失配损耗。载流子迁移率提升对应更低内阻,与公司1500V系统的低损耗设计理念契合。此外,无机传输层...