Chia-Lung Hung · Yi-Kai Hsiao · Jing-Neng Yao · Hao-Chung Kuo · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.226

摘要 由于具有更高的击穿电场和热导率，碳化硅（SiC）功率器件适用于高电压和高温应用。近年来，许多SiC肖特基势垒二极管（SBD）和垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（VDMOSFET）已实现商业化生产。与硅基绝缘栅双极型晶体管（Si-IGBT）相比，SiC VDMOSFET固有的体二极管也可用作电感开关电源电路中的续流二极管，从而无需额外封装的二极管，这有助于降低成本并减小整体封装尺寸。然而，当作为续流二极管使用时，SiC VDMOSFET体二极管的双极载流子导通特性和少数载流子注入机制会...

解读: 该JBSFET技术对阳光电源具有重要应用价值。通过将JBS二极管与VDMOSFET单片集成,实现了5.2mΩ-cm²低导通电阻和快速反向恢复特性,可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的三电平拓扑中,省去外置续流二极管,降低封装成本和体积。其1700V耐压等级和优异温度特性,特别适合电动...

Tabrez Qureshi · Khursheed Ahmad Sheikh · Mohammad Mohsin Khan · Harveer Singh Pali 等5人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.227

摘要：热电发电机利用人体热量为可穿戴电子设备供电，在开发用于健康与环境监测的自维持可穿戴系统中具有关键作用。本研究聚焦于在确保用户舒适性的前提下，优化由体热驱动的可穿戴热电发电机的输出功率，重点在于减少热量损失、维持热电材料两端显著的温差，并设计紧凑型发电机。研究考察了在手腕、上臂和胸部等多个身体部位配备温度调控热表面的情况，并在跑步和步行等活动过程中记录了发电功率。结果表明，在夏季条件下，配备散热片银质导热片和硅胶绝缘材料的上臂热电发电机发电效果最佳，峰值电压达到71.2毫伏。此外，本研究还评...

解读: 该热电发电技术对阳光电源储能及充电桩产品具有启发价值。研究中温差管理、热损优化和功率提取策略可借鉴至ST系列PCS的热管理系统,通过优化散热器布局和绝缘设计提升功率器件效率。上臂位置最优发电的空间布局思路,可应用于充电桩和PowerTitan储能柜的温度传感器优化配置,实现精准热点监测。该微功率采集...

J.F.Solís-Vivanco · Ma.C.Arenas-Arrocen · F.De Moure-Flores · A.Velasco-Hernández 等7人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.229

摘要 循环伏安法是一种强大的电化学工具，可用于获取聚合物中的电学性质，如能量能级。本文采用该方法通过引入不同含量的GeS2纳米粒子来估算给体与受体聚合物P3HT和PC61BM的HOMO和LUMO能级，并进一步估算其他相关参数，包括Eg、ΔLUMO以及理论开路电压Voc。所获得的数据与P3HT:PC61BM:GeS2倒置型有机太阳能电池的实验结果进行了对比，以确定GeS2对能级结构及报道的太阳能转换效率的影响。在未添加纳米粒子的聚合物样品中，P3HT和PC61BM的Eg值分别为1.88 eV和2....

解读: 该循环伏安法能量级评估技术对阳光电源光伏逆变器系统具有重要参考价值。研究揭示GeS2纳米颗粒可优化有机太阳能电池能级匹配,将带隙从1.88eV调控至1.47eV,效率提升至2.18%。这为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新思路:通过精准识别组件能级特性,可动态调整工作点追踪策略。同时,能级调控技...

Qian Bo-Ha · Sun Jiu-Xu · Wei Chan · Li Yang 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.229

摘要 通过利用泊松方程，有机场效应晶体管（OFET）的基本电流-电压（I–V）公式被重新表述为迁移率函数的双重积分形式。该重构后的I–V公式克服了原始I–V公式中被积函数发散的问题，不仅便于进一步的解析推导，也适用于数值计算。本文提出了一种针对任意幂次的解析二项式展开方法，用于基于Vissenberg-Matters（VM）迁移率模型的OFET模型的解析推导，能够包含由完整的VM模型推导出的所有项。对由四种不同材料制成的六个OFET器件进行的数值计算表明，对于完整模型而言，理论I–V曲线与实验数...

解读: 该有机场效应晶体管解析模型研究对阳光电源功率器件技术具有方法论借鉴价值。文中提出的双重积分重构I-V公式及二项式展开解析方法,可应用于SiC/GaN器件建模优化,提升三电平拓扑中功率开关特性仿真精度。完整模型考虑所有项的思路,对ST储能变流器和SG逆变器中新型半导体器件参数提取、损耗计算及热管理设计...

Jui-Sheng Wua · Chen-Hsi Tsaib · You-Chen Wenga · Edward Yi Chang · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.230

摘要 超薄势垒AlGaN/GaN HEMT提供了一种无需栅极刻蚀的解决方案，但存在较高的导通电阻和电流退化问题。在本研究中，制备了具有1 nm GaN盖层和5 nm Al0.22Ga0.78N势垒的超薄势垒AlGaN/GaN异质结构，并在其上沉积了四种不同厚度（50、60、150和220 nm）的LPCVD SiN钝化层，以解决薄势垒结构相关的载流子浓度低的问题。其中，采用220 nm LPCVD-SiN钝化的器件实现了高达907 mA/mm的最大漏极电流（ID,max）和最低的8.9 Ω·mm...

解读: 该超薄势垒GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过LPCVD SiN钝化优化,器件实现907mA/mm高电流密度和8.9Ω·mm超低导通电阻,可直接应用于ST系列PCS和SG逆变器的GaN功率模块设计。超薄势垒结构免栅槽刻蚀的特性可简化工艺、提升可靠性,特别适合三电平拓扑中的高频...

Sahil Sharmaa · Kumaran Selva · Carlos A.Favelaa · Bo Yua 等5人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.230

摘要 利用太阳能发电在减少温室气体（GHG）引起的碳足迹方面具有巨大潜力。尽管光伏（PV）技术已在主流地面应用中得到广泛采用，但在汽车行业实现光伏供电车辆的应用仍然十分有限。现有的光伏供电车辆使用的是低效率的太阳能电池，导致每日行驶里程被限制在20英里左右。在本研究中，我们提出采用高效率III-V族太阳能电池的聚光光伏（CPV）器件，以应用于汽车领域，从而实现更长的续航里程。我们开发了低成本且柔性的金属带基III-V族光伏器件，并将其与耐用、柔性的PDMS微透镜集成，用于实现光能聚集。集成后的器...

解读: 该III-V族柔性聚光光伏技术为阳光电源车载光伏充电系统提供创新方向。其9倍光电流提升和115英里/天续航潜力,可与我司车载OBC充电机、充电桩产品协同,构建车-桩-储一体化解决方案。柔性PDMS微透镜阵列的入射角优化研究,对SG系列逆变器的MPPT算法改进具有参考价值,可提升曲面安装场景的发电效率...

Xiao Zhang · Yujiang Chen · Linhui Cheng · Shasha Tian 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本文提出了一种新型的分段变异粒子群优化（SMPSO）算法，用于解决并网光伏发电系统规划阶段中光伏（PV）阵列场址与电力变压器场址的选址问题。光伏阵列和电力变压器的选址过程直接影响系统的发电效率与建设运行成本。然而，该选址任务对优化算法提出了严峻挑战。粒子群优化（PSO）是一种应用广泛的基于种群的优化器，具有众多应用场景。但由于标准PSO在处理选址问题时存在早熟收敛和易陷入局部最优的缺陷，本文提出一种分段变异的PSO算法：在迭代初期采用全局粒子变异操作以增强全局搜索能力；在迭代后期则对较优粒...

解读: 该SMPSO算法对阳光电源光伏电站规划具有重要应用价值。在大型地面电站设计中,可优化SG系列逆变器和箱变布局,降低线损和建设成本。算法的分段变异策略可集成到iSolarCloud平台的智能选址模块,结合地形、辐照和电网接入条件,实现光伏阵列与ST系列储能系统的协同优化配置。其快速收敛特性适用于多场景...

A.Martín-Alcántar · Ramon Fernandez Feri · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

采用多孔介质中带有局部热源的单向流动方程，对内加热式填充床热能储存（IH-TES）装置中的流体与固体温度进行建模。在无热源项的情况下，通过文献中已有的TES装置实验数据验证了模型方程的数值结果。利用摄动方法获得了该方程组的近似解析解，并基于此解推导出适用于IH-TES系统设计与运行的有用关系式。内部热源的存在显著改变了系统相对于以往TES装置研究结果的操作尺度和定性行为特征。本文根据所获得的解析解，提出了若干改进IH-TES系统设计与运行的实用建议。例如，为实现最优性能，热源应布置在填充床长度约...

解读: 该固态储热技术研究为阳光电源储能系统热管理提供理论参考。论文揭示的热源优化布局(3/4位置)、高孔隙率设计原则可应用于PowerTitan液冷系统和ST系列PCS散热优化。解析解方法对预测性维护算法开发有启发,可集成至iSolarCloud平台实现储能柜温度场建模与故障预警。固-气耦合传热机理亦适用...

Chia E.Tungo · Ben Niu · Hong Wang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 能源存储系统在协调可再生能源发电与用电高峰、降低能耗成本以及减少碳排放方面正变得愈发重要。由于能源需求不断增长以及可再生能源集成复杂性的提高，智慧城市中的能源系统管理正面临日益严峻的挑战，这使得对储能系统的有效控制变得尤为关键。基于规则的控制器（RBCs）虽能提供预设解决方案，但缺乏适应能力。群体智能与进化算法则为决策与优化问题提供了具有成本效益、稳定且可扩展的解决途径。然而，这些方法在数据丰富场景下的有效性仍有待深入探索。本研究提出一个决策框架，并设计了一种名为SWAPP的决策算法，该算...

解读: 该SWAPP群智能优化算法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。其动态动作边界调整机制可优化储能系统充放电策略,提升电池寿命和经济性。K-Means分类器结合延迟奖励机制,能够适配不同建筑能源特征,为iSolarCloud平台的智能能量管理提供算法创新思路。相比传统...

Davinder Singh · Tanguy Rugamb · Harsh Katar · Kuljeet Singh Grewal · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究提出了一种创新性方法，将计算流体动力学（CFD）与机器学习（ML）相结合，用于热能储存（TES）系统的设计与优化。基于使用CFD开展的放热过程参数化分析结果，训练了多种机器学习模型，包括线性回归、K近邻回归（KNN回归）、梯度提升回归（GBR）、XGBoost、LightGBM以及神经网络（NN）。结果表明，神经网络（NN）在预测混凝土和传热流体（HTF）温度随时间变化方面表现最优，是最适合的模型。训练后的机器学习模型为传统的CFD模拟提供了高效的替代方案，能够在不同入口条件、流速和...

解读: 该CFD与机器学习融合技术对阳光电源储能系统具有重要价值。可应用于PowerTitan液冷储能热管理优化,通过神经网络模型替代传统CFD仿真,计算效率提升99%以上。适用于ST系列PCS多模块级联散热设计,快速预测电池簇温度分布。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现储能电站热失控预测性维护...

Zhen Zeng · Hongling Ma · Chunhe Yang · Youqiang Liao 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 盐穴压缩空气储能（CAES）系统的性能受洞穴内空气状态的影响。学者们长期以来关注CAES运行过程中空气温度的波动，然而很少有人注意到同时发生的湿度变化。本研究提出了一种热-湿-流体动力学模型（TMFD模型），用于模拟CAES盐穴中的动态湿环境，以评估其对空气状态及系统储能性能的影响。该模型不仅考虑了热与湿的耦合作用以及空气的注入和抽出过程，还包含了水相变过程，如凝结、蒸发、吸湿和潮解。模型应用于容积为140,000 m³的Huntorf电站NK1号盐穴。模拟结果与实测温度数据吻合良好，并揭...

解读: 该盐穴压缩空气储能湿热耦合模型对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的温湿度耦合效应及相变潜热对系统效率的影响,可应用于PowerTitan等大型储能系统的热管理优化。ST系列PCS可借鉴其动态环境建模方法,改进BMS算法中的温度预测模型。研究发现的水汽累积导致容量衰减问题,为iSolarCl...

Ehsanolah Assareh · Abolfazl Keykhah · Ali Bedakhanian · Neha Agarwalb1 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究提出了一种新型太阳能热电联产系统，该系统将压缩空气储能单元（CAES）和燃气轮机（GT）集成到由光伏面板组成的太阳能电站中。本研究的主要目标是通过利用CAES解决太阳能发电不稳定性问题，并在用电高峰期提供支持。所提出的系统采用EES软件进行建模，并通过先进的人工智能（AI）方法（包括人工神经网络和智能算法）对系统性能进行优化。分析确定了五个显著影响系统性能的关键决策变量：光伏面板数量、CAES压力比、CAES入口压力、燃气轮机效率以及压缩机效率。结果表明，经过优化的太阳能热电联产系统...

解读: 该光伏-压缩空气储能联合发电系统对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究验证了储能系统在解决光伏波动性和电网调峰方面的核心作用,与我司PowerTitan储能方案的应用场景高度契合。AI优化方法可启发iSolarCloud平台的智能调度算法升级,通过机器学习优化PCS效...

Hui Hwang Goh · Changhe Huang · Xue Liang · Haonan Xi 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 光伏发电（PV）与电动汽车（EV）为农村地区供能及推动可持续发展提供了可行的替代方案。然而，太阳能开发与农业用地之间存在竞争关系，因此必须在能源需求与土地保护之间寻求平衡。尽管农光互补型充电站具有发展潜力，但目前关于其运营模式、政策支持、利益相关者互动以及开发可行性方面的研究仍显不足。本研究结合可再生能源与充电基础设施补贴政策，采用政府与社会资本合作（PPP）模式，并运用演化博弈理论构建理论框架，探讨能源运营商、电动汽车用户和农民之间的策略互动关系。该模型综合考虑发电、充电及农业要素的影响...

解读: 该农光互补充电站研究对阳光电源光储充一体化解决方案具有重要价值。研究验证了7.4公顷土地可满足区域充电需求并年发电7906MWh,契合我司SG系列光伏逆变器+ST系列储能变流器+充电桩的集成方案。演化博弈模型揭示补贴政策对运营商参与度的关键影响,可指导iSolarCloud平台优化多方收益分配算法。...

Huakang Tanga · Honglei Wang · Chengjiang Lia · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 高原风能发电在减少碳排放方面具有巨大潜力；然而，与其他可再生能源相比，其经济性仍需进一步提升。作为提高其经济可行性的有效途径，维护策略优化旨在降低单位千瓦时的维护成本并延长设备使用寿命。本文提出了一种考虑退化状态的高原风力发电机多目标维护决策优化模型。该模型包含以下三个方面：i）结合基于时间与基于状态的方法，对高原风力发电机的维护过程进行建模；ii）考虑复杂环境下随时间变化的维护成本；iii）采用多目标优化方法，寻找满足维护需求的最优策略。模型所考虑的复杂性主要包括：各设备状态运行持续时间...

解读: 该高原风电时变成本建模与维护优化技术对阳光电源风电变流器及智能运维平台具有重要借鉴价值。研究中的状态退化建模方法可应用于SG系列风电变流器的预测性维护,结合iSolarCloud平台实现设备全生命周期健康管理。多目标优化策略可降低24.07%维护成本并延长11.58%设备寿命,为阳光电源在高原等复杂...

Namkyoung Lee · Joohyun Wooc · Sungryul Kimbd · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 海上风能作为可持续发电的核心组成部分，随着风电场规模扩大以实现成本效益，其运行面临的挑战日益加剧，其中包括必须应对由尾流效应和天气波动引起的功率波动问题。本研究提出了一种基于领域知识的深度Q网络（DQN）框架，旨在优化维护资源的分配以及维护任务的战略选择，相较于默认风况条件，发电量提升了11.1%。通过引入多种尾流模型以提高决策精度，将维护调度问题建模为马尔可夫决策过程（MDPs），以应对维护调度中的复杂性。一个显著的创新点是引入卷积层，有效加快了算法的收敛速度。结果表明，所提出的模型在提...

解读: 该深度强化学习运维调度技术对阳光电源海上风储系统具有重要应用价值。可集成至iSolarCloud平台,结合ST系列储能变流器和PowerTitan系统,通过DQN算法优化风电场功率波动补偿策略。其马尔可夫决策模型可应用于大规模储能电站的预测性维护调度,卷积神经网络加速收益与阳光GFM控制快速响应特性...

Xi Lu · Yiding Zhao · Siqi Bu · Qinran Hu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着电力系统负荷和不确定性的持续增加，以及储能（ES）成本的不断降低，具备高建模精度的发电与储能规划变得愈发重要。考虑到潮流计算、二元变量和不确定性带来的建模复杂性，本文提出一种包含三个决策步骤的新型规划模型，以避免因不同复杂性直接叠加而导致的计算复杂度指数级增长问题。为降低对网络建模的要求，本文首先利用特定电力系统的特性，采用二阶锥潮流模型获取可能运行工况的信息。随后，构建定制化的线性潮流模型，以在较低建模复杂度下实现精确的网络建模，从而支持更精确的不确定性建模。此外，基于发电机与储能设...

解读: 该规划模型对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过三阶段决策分解网络建模、二进制变量和不确定性复杂度,可优化ST系列PCS和PowerTitan储能系统的容量配置与选址决策。二阶锥潮流模型结合定制化线性潮流简化,适用于iSolarCloud平台的源储协同规划算法,提升发电侧和用户侧储能方案的经济性。...

Xiaodong Xu · Guangyang Li · Yulin Wang · Wei Han 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 近年来，通过太阳能与煤炭的高效清洁协同转化实现近零碳排放受到广泛关注。本研究提出了一种耦合光伏发电、光热利用与煤气化的制氢系统。该系统的显著特征在于：将从富氢合成气中分离氢气后得到的残余吹扫气，与水电解产生的纯氧进行燃烧。由于采用纯氧燃烧，产物仅为二氧化碳和水蒸气，因此可通过简单的冷凝方式实现二氧化碳的分离与捕集，从而达到近零碳排放的目标。研究结果表明，整个系统的㶲效率和能量效率分别为38.47%和36.66%，相较于基准系统分别提高了6.64和6.33个百分点。在近零排放系统中，氢气的化...

解读: 该光伏-光热-煤气化制氢系统对阳光电源具有重要战略价值。系统中光伏发电模块可匹配SG系列1500V逆变器及MPPT优化技术,提升发电效率;电解水制氢环节的高温固体氧化物电解技术可与我司PowerTitan储能系统协同,利用ST系列PCS实现电能高效转换;制氢产生的氢气可为充电站提供氢能补充方案。该近...

Geun Jeong Lee · Jae Won Lee · Hyung Won Choi · Seonggon Kim 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 近年来，正能源建筑受到广泛关注，旨在减少建筑对电网能源的消耗。正能源建筑被定义为产生的可再生能源超过其自身所需能耗的建筑。为此，高效的热能储存系统对于充分利用建筑内部产生的可再生能源至关重要。本文开发了一种以二氧化碳（CO2）和单乙醇胺（MEA）为工作介质、具有高能量存储密度的热化学吸附电池。合成了Al2O3/HZSM-5催化剂，以提升在低温热源充电条件下热化学吸附电池的能量存储密度。通过比较CO2-MEA热化学吸附电池在不同热源温度和催化剂复合材料质量比下的性能系数（COP）和能量存储密...

解读: 该CO2热化学储能技术为阳光电源储能系统提供创新方向。其100°C低温驱动特性可与PowerTitan储能系统的余热管理结合,利用PCS运行产生的低品位热能驱动化学储能,实现能量梯级利用。57.5%的储能密度提升对ST系列储能变流器的系统集成具有参考价值,可探索热-电混合储能拓扑。该技术在建筑领域7...

Huan Wang · Shengli Liao · Chuntian Cheng · Benxi Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 抽水蓄能电站（PSHP）因其独特的双向调节能力，能够有效弥补传统水-风-光互补系统调节能力不足的问题。然而，清洁能源出力的不确定性、传统定速机组的固有缺陷以及对机组启停计划的忽视，给抽水蓄能电站的高效运行带来了显著挑战。为应对上述挑战，本文构建了一种考虑变速机组（VSU）策略及抽水蓄能电站最小启机台数原则的水-风-光-抽水蓄能混合能源系统短期协同调度模型（SHWSSCMM）。首先，提出以最小化启机台数为目标，结合最小化负荷峰谷差和最大化发电收益，共同构成SHWSSCMM的多目标函数，在追求...

解读: 该研究对阳光电源储能系统具有重要价值。变速抽水蓄能机组的实时功率调节策略可借鉴至ST系列PCS的双向变流控制,提升PowerTitan储能系统在风光水储混合场景下的灵活调节能力。多目标优化中的削峰填谷与机组启停最小化思想,可融入iSolarCloud平台的智能调度算法,优化储能系统充放电策略。拉丁超...

Yi Li · Qian Zhou · Hao Yu · Yi Li 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 含水层压缩空气储能（CAESA）是一种低成本、大规模的储能技术。为研究储层力学效应对CAESA的影响，本文开发了一个耦合非线性井筒多相流与热-水-力（THM）过程的模拟器THMW-Air，并利用Pittsfield示范CAESA项目的数据验证了其有效性。采用未包含力学过程的T2Well-EOS3模拟器对CAESA的水动力、热力学和力学行为及其能量效率进行了分析与对比。结果表明，在考虑储层力学效应后，Pittsfield现场模拟压力与监测压力之间的相关系数由0.9046提高至0.9211。C...

解读: 该压缩空气储能(CAES)热-流-力耦合仿真技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的温度-压力-机械应力耦合效应可优化ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理策略,特别是注入温度对效率的影响(50°C时效率降低9.75%)为电化学储能热控制提供借鉴。多物理场耦合建模思路可应用于...