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...

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...

Lakhdar Benahmedi · Anissa Besbes · Radouan Djelti · Samia Moulebhar 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本文中，我们采用密度泛函理论（DFT）和SCAPS-1D模拟，对卤化物双钙钛矿合金系列Rb2Pt1-xPdxBr6（x = 0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0）进行了详细的理论研究，以评估其作为无铅光伏吸收层材料的应用潜力。结构优化结果表明，所有组分均具有良好的稳定性，晶格常数在Rb2PdBr6的11.46 Å到Rb2PtBr6的11.63 Å之间，并随着Pd含量的增加而持续减小，这是由于Pd的离子半径小于Pt所致。电子结构分析揭示了带隙性质的关键转变：母体化合物Rb2Pt...

解读: 该无铅钙钛矿材料研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。Rb2Pt0.25Pd0.75Br6实现24.04%转换效率和直接带隙特性,为下一代高效光伏组件提供材料基础。其1.10-2.08eV可调带隙特性可优化MPPT算法的宽光谱追踪能力,提升1500V系统在不同光照条件下的发电效率。无铅环保特...

Jie Xua · Jinfeng Liua · Chen Zhua · Qingyun Chenb 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 基于光伏（PV）单二极管模型I–V关系的积分形式，本文提出了一种非迭代线性方法，用于从光伏组件/电池的单条实验I–V曲线中进行参数估计。在附加使用确定性优化算法进行参数精修过程后，在四个常用案例研究中均达到了最佳精度。同时，与其它最先进的方法相比，目标函数评估的计算成本降低了约一个数量级。在部分案例研究中，获得了负的参数估计值及较大的不确定性，这归因于存在缺陷或低质量的输入数据。所采用的不确定性分析框架对应于数理统计中的区间估计，并通过文献中80种方法所报告的参数值的统计评估进一步验证了其...

解读: 该光伏单二极管模型参数估计方法对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化具有重要应用价值。通过积分形式的非迭代线性算法,可将参数估计计算成本降低一个数量级,适合嵌入逆变器实时控制系统。混合目标函数能更精确预测最大功率点,可提升MPPT跟踪精度和发电效率。该方法的不确定性分析框架可用于iSolarClou...

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-...

José G.Tirado-Serrato · Alfredo Sanchez · Serguei Maximov · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 计算I-V特性曲线对于与光伏组件设计、尺寸确定和仿真相关的任务至关重要，因为它使研究人员能够在变化的天气条件下评估不同光伏技术的性能。一种简单且计算效率高的I-V曲线计算方法是使用显式的超椭圆模型。然而，该模型的参数化过程较为复杂，因其需要数值求解复杂的非线性方程组。针对这一问题，本文提出了用于超椭圆模型参数化的解析方法。开发了两种方法：一种利用最大功率点（MPP），另一种采用I-V曲线上的两个测量点。这些方法通过渐近近似来求解方程，避免了计算密集型的数值技术。该模型在六种光伏技术和18种...

解读: 该I-V曲线超椭圆模型参数化方法对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要价值。通过最大功率点和双点测量的渐近解析方法,可显著提升MPPT算法的计算效率和实时性,误差仅0.0705W且符合IEC EN 50530标准。该技术可集成至iSolarCloud平台,实现不同光伏技术在多变气象条件下...

M.Agouri · H.Fatihi · H.Ouhenou · N.Khossossi 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 开发稳定、无毒且高效率的钙钛矿材料对于推动下一代光伏技术的发展至关重要。尽管已有大量卤化物双钙钛矿被研究，但许多材料存在间接带隙或光电性能可调性有限的问题。在本研究中，我们采用第一性原理计算方法系统研究了基于铷的双钙钛矿Rb2NaTlBr6的结构、电子和光学特性。结果表明，该化合物具有1.869 eV的直接带隙，并表现出强烈的动态和热力学稳定性。值得注意的是，通过施加拉伸应变工程可系统地将带隙降低至1.374 eV，使其落入太阳光吸收的最佳范围，显著增强了其光电响应性能。该材料还展现出高的...

解读: 该铷基双钙钛矿材料研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。其直接带隙1.869eV及应变工程优化至1.374eV,理论光电转换效率达33%,为下一代高效无铅光伏组件提供材料基础。可启发阳光电源在MPPT算法中预留更宽带隙适配能力,优化1500V系统的电压匹配设计。该材料的高稳定性特征与阳光电源...

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...

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...

Namrata A.Tukadiy · Zarna D.Ponkiy · Nikunj Joshi · Deepak Upadhyay 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

本研究利用机器学习（ML）模型预测RbGeBr3钙钛矿太阳能电池的性能，并通过太阳能电容模拟器（SCAPS-1D）进行验证。采用来自MaterialsZone数据库的基于密度泛函理论（DFT）生成的数据集，其中包含有机–无机卤化物钙钛矿材料的数据，结合基于Scikit-learn的模型及关联规则挖掘方法进行分析。共评估了443种太阳能电池结构，使用九个关键输入特征来预测能量转换效率（PCE）。在所采用的多种模型中，包括随机森林（RF）、决策树（DT）、K近邻算法（KNN）、梯度提升回归（GBR）...

解读: 该研究通过机器学习预测RbGeBr3钙钛矿电池效率达31.76%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供新思路。ML模型可应用于iSolarCloud平台,实现组件性能预测性维护。钙钛矿高效率特性要求逆变器具备更宽电压范围和更精准功率追踪能力,可推动1500V系统和三电平拓扑技术升级。建...

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...

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...

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...

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,...

Anioke Afamefuna Ugochukwu · Farhan Ahmad · Munaza Khalid · Muhammad Arslan Alib 等16人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

[Corrigendum - 勘误文章，对已发表文章的修正或更正，无独立摘要]

Muthu Eshwaran Ramachandran · Gurukarthik Babu Balachandran · Petchithai Velladurai · Arthy Rajakumar · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要：有效检测太阳能光伏（PV）系统中的故障对于确保系统最佳性能和维护至关重要。本研究探讨了不同图像预处理技术对基于深度学习的分类模型准确性的影响，所用的光伏组件RGB图像（包括鸟粪、灰尘、物理/电气损伤、积雪和清洁状态）来自Kaggle数据集。每个像素的R、G、B值捕捉了视觉特征，并通过预处理进一步增强。因此，RGB图像作为卷积神经网络（CNN）分类的原始输入。研究结果表明，仅使用原始RGB图像时，模型准确率仅为85%–89%，但当结合预处理技术（灰度转换+高斯模糊）后，性能显著提升至最高94...

解读: 该深度学习故障分类技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究证实通过灰度转换+高斯模糊预处理可将RGB图像故障识别准确率提升至94%,可直接集成至iSolarCloud的预测性维护模块,实现鸟粪、灰尘、物理损伤等六类故障的自动识别。该轻量化CNN模型(...

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...

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...

Mansoor Shafiq Durran · Syed Nadir Hussai · Hafiz Muhammad Anwar Asgha · Bilal Haide · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 本研究探索了一种通过引入石墨烯纳米片（GNP）、纳米氧化锌（n-ZnO）和细菌纤维素（BC）三元复合填料体系来改进广泛应用于太阳能电池板封装材料乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）的新方法。尽管以往的研究已对单组分或双组分填料改性EVA进行了探讨，但本工作首次采用这种特定的三元纳米填料系统以提升EVA在光伏（PV）应用中的综合性能。所制备的复合材料（EVA1–EVA3）通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见光谱（U...

解读: 该EVA封装材料改进技术对阳光电源SG系列光伏逆变器配套组件具有重要应用价值。三元纳米填料体系使封装材料拉伸强度提升32.6%、水汽透过率降低70%、热降解温度提高至340.3°C,可显著延长组件使用寿命,降低PID效应风险。高透光率(82.5%)与UV阻隔特性可提升发电效率并保护背板,契合阳光电源...

Puyang Zhang · Xiling Qia · Zhengshun Cheng · Yebin Zhaoc 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 海上漂浮式光伏发电（FPV）作为一种新型能源形式已受到广泛关注。FPV在海洋环境中的性能表现显著影响其发电效率，而目前针对FPV系统在实际运行过程中水动力性能的研究仍较为缺乏。本文提出一种适用于水深20 m典型海域的半潜式FPV平台，该平台由浮管和周边锥形浮筒组成，并在中国黄海开展了现场试验研究，以分析不同波浪和潮汐条件下平台的运动响应特性。通过典型波浪条件下的现场试验数据，验证了数值计算模型的准确性和可靠性。结果表明，在海上试验期间，FPV平台的整体系统运行稳定；潮位变化对系泊张力的影响...

解读: 该半潜式海上漂浮光伏平台研究对阳光电源SG系列光伏逆变器的海洋环境适应性设计具有重要参考价值。黄海实测数据验证了潮汐、波浪对系统运行稳定性的影响,为我司开发抗盐雾、高湿度的1500V光伏系统提供了环境载荷参数。平台半潜式结构的运动响应特性可指导逆变器MPPT算法优化,应对海上光伏因摇摆产生的功率波动...