Maziyar Sabet · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

开发具有电化学传感与能量存储双重功能的电极材料，对推动可穿戴和便携式电子设备的发展至关重要。本研究采用氮和硫共掺杂策略调控石墨烯的理化性质，以实现其在多功能应用中的性能优化。共掺杂石墨烯具有236 m²/g的比表面积、高缺陷密度以及改善的电导率，有利于离子的有效传输和电荷存储。结构表征证实了两种掺杂元素成功引入碳晶格，并导致晶格内部产生无序结构。电化学测试结果表明该材料兼具传感和电容行为。在传感应用方面，该材料对对苯二酚的检测表现出1–150 µM的线性范围，检测限低至0.28 µM。这些优异性...

解读: 该氮硫共掺杂石墨烯技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其280 F/g比电容、42 Wh/kg能量密度及95%循环稳定性,可启发ST系列PCS的辅助储能单元优化。集成传感功能可应用于PowerTitan电池管理系统,实现电解液状态实时监测。水热合成工艺的可规模化特性契合储能产品制造需求。该材料的...

Jong Yeog Son · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用脉冲激光沉积法（PLD）在高度有序热解石墨（HOPG）衬底上制备了La掺杂的Bi1.2FeO3（BFO）薄膜，并系统研究了镧（La）掺杂对薄膜漏电流、铁电性、磁性及疲劳特性的影响。本研究重点探讨了不同La掺杂浓度对材料储能性能和多铁性的影响。结果表明，优选（111）取向的多晶BFO薄膜，尤其是掺杂10 mol.% La的样品，表现出优异的结晶质量和突出的铁电性能。随着La掺杂浓度的增加，BFO薄膜的漏电流特性得到改善，同时磁性也有所增强。未掺杂La时，BFO薄膜的剩余极化约为23.9 μC/...

解读: 该La掺杂BiFeO3薄膜技术展现出优异的储能性能,最高能量密度达70.6 J/cm³、效率68.2%,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。多铁性材料的低漏电流和高极化特性可启发新型电容储能单元设计,potentially提升ESS系统的功率密度和循环寿命。该薄膜...

Hua Li · Yong Zhang · Yanping Yuan · Mingke Hu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 热化学储能可为太阳能热利用提供高密度的季节性储热，然而传统的单盐反应器存在充电效率低和放电持续时间短的问题。为克服这些局限性，本研究提出一种多盐分层反应器，其中三种水合盐——溴化锶、蛭石-氯化钙复合材料和碳酸钾——按照充电温度由高到低的顺序排列。该分层结构利用各盐种不同的热力学特性，实现分阶段能量储存和延长的热量释放过程。在COMSOL Multiphysics中建立了耦合传热与传质的模型，用于模拟在变化的太阳能驱动入口温度条件下反应器的运行性能。在此类工况下，反应器达到平均90%的盐转化...

解读: 该多盐分层热化学储能技术为阳光电源储能系统提供了长周期热能存储新思路。其85.30%充能效率和1400分钟放热时长,可与ST系列PCS结合,构建光热-电化学混合储能方案,解决季节性能量平衡难题。分层配置的温度梯度控制理念可借鉴至PowerTitan液冷系统优化,通过分区温控提升电池寿命。该技术特别适...

X.J.Xu · C.Y.Zha · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 开发了一种级联式热能储存系统，将钙基热化学储能（TCES）与相变储热（LHS）备用单元相结合，旨在用于中高温应用，并在类布雷顿循环卡诺电池运行条件下提升系统性能。本文研制并实验测试了一种采用Ca(OH)2/CaO的高压固定床TCES反应器，以评估其在不同蒸汽温度和压力条件下的热性能、动力学行为以及循环稳定性。此外，建立了一个全面的一维瞬态数值模型，用于模拟级联式TCES与LHS单元的耦合传热行为，并评估包括往返效率、能量密度和㶲利用率在内的热力学指标。结果表明，在反应器尺度下，当分解温度设...

解读: 该钙基热化学储能(TCES)与相变储能(LHS)级联系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。系统在2MPa压力下实现52.7%往返效率和342.8kWh/m³能量密度,为中高温储能场景提供新思路。可与阳光电源光热储能解决方案结合,优化卡诺电池系统的热管理策略。...

Yurong Liu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

通过溶剂热法结合高温煅烧工艺，在单壁碳纳米角（SWCNHs）基质中原位生长铁基金属有机框架（Fe-MOFs），成功合成了分级结构的Fe2O3@C/SWCNH复合材料。与Fe2O3@C、SWCNHs以及先前报道的Fe2O3/C基电极材料相比，该Fe2O3@C/SWCNH复合材料表现出更优异的电化学性能，在0.5 A/g的电流密度下比电容高达293.9 F/g，并展现出优良的倍率性能。在1 A/g的电流密度下进行1000次充放电循环后，仍保持80.6%的初始比电容，表现出良好的长期循环稳定性。优异的...

解读: 该分层Fe2O3@C/SWCNH复合材料技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其293.9 F/g高比电容和80.6%循环稳定性可启发ST系列PCS和PowerTitan储能系统的电容器件优化,提升功率缓冲性能。分层多孔结构实现双电层电容与赝电容协同效应的设计思路,可应用于直流支撑电容和滤波电容改...

Yawen Dong1 · Yutong Liu1 · Feifei Mao · Hua Wu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 科学界持续关注超级电容器（SCs），因其在环境保护和能量存储方面具有重要意义。超级电容器的性能取决于比容量、循环稳定性、功率密度和能量密度等关键特性，其中电极材料的性能、电极与电解质之间的相互作用以及电极表面或层间的电荷转移过程，对超级电容器整体性能具有显著影响。在超级电容器的研究领域中，计算模拟的应用至关重要，因其具备强大的模拟计算与预测能力。本文综述了近年来利用密度泛函理论（DFT）和机器学习（ML）技术设计与优化超级电容器的最新进展。我们总结了DFT在理解电极材料的电子结构、电荷存储...

解读: 该超级电容器研究整合DFT、分子动力学与机器学习的方法论,对阳光电源储能系统具有重要价值。在ST系列PCS和PowerTitan产品中,可借鉴ML技术优化电极材料设计,提升功率密度和循环寿命;将SOH预测算法应用于iSolarCloud平台,实现储能设备健康状态智能监测;结合SiC器件特性,通过计算...

Huifang Hao · Sheng Lai · Jiangfeng Song · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

作为一种新型能量存储系统，将赝电容材料与光敏半导体结合构建异质结被认为是构筑先进超级电容器的一种有前景的策略。在复合材料的设计中，如何利用异质结同时实现高比电容和优异的光响应活性具有重要意义。尽管SnS2是一种兼具上述两种优势的材料，但由于光生载流子容易发生复合，目前尚未有关于其在光辅助电容性能方面增强行为的报道。本文通过两步水热法在碳布上制备了一种CuS/SnS2复合材料（CuS/SnS2@CC），并将其作为无粘结剂的光电极用于光辅助电化学储能应用。结果表明，构建CuS/SnS2 p-n型异质...

解读: 该CuS/SnS2异质结光辅助储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其p-n型异质结抑制光生载流子复合、提升17.4%充电容量的机制,可启发ST系列PCS与PowerTitan储能系统在光储一体化场景的协同优化设计。该赝电容材料在可见光下比电容提升10.7%的特性,对开发具备光响应增强功能的储能单...

Yong Li · Junyang Bao · Bangyin Liu · Shanxu Duan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

矩阵变压器因高效率和均流特性广泛用于各类隔离DC/DC变换器。四脚矩阵变压器以2x2排列将四个变压器单元集成到四脚磁芯中,降低磁芯损耗同时有效提高功率密度。然而应用于户用储能系统(ESS)、数据中心电源等48V母线应用时,低压侧绕组需串联降低磁通密度,导致各绕组感应电压振荡显著增加磁芯损耗。建立改进的四脚矩阵变压器杂散电容模型揭示不对称杂散电容导致感应电压振荡。基于分析提出两种平衡绕组消除振荡。3.5kW 400/48V LLC变换器样机验证,采用平衡绕组消除振荡,全负载效率提升,特别是轻载提升...

解读: 该矩阵变压器振荡消除技术对阳光电源户用储能和数据中心电源产品有重要优化价值。平衡绕组设计可应用于ST储能系统48V DC-DC模块的LLC变压器设计,降低磁芯损耗并提高轻载效率。该技术对户用光伏储能系统功率密度提升有参考意义。0.5%轻载效率改善对PowerTitan储能系统和数据中心UPS的待机损...

Tiantian Yan · Bachirou Guene Lougou · Boxi Geng · Boshu Jiang 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 热化学储能因其在聚光太阳能系统中具有高能量密度和高效率，成为可持续储能领域极具前景的解决方案。氧化钴由于具备较高的储能容量和优异的循环稳定性，在热化学储能应用中尤为引人关注。然而，其性能受限于氧化还原过程中的热滞后现象以及还原与氧化反应之间显著的温度差。为应对这些挑战，本研究探讨了铜、锰和铁掺杂对氧化钴光吸收性能及储能特性的调控作用。采用溶胶-凝胶法制备了掺杂样品，并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析与差示扫描量热法以及紫外-可见光谱等手段对其进行了全面表征。系统...

解读: 该热化学储能技术为阳光电源PowerTitan及ST系列储能系统提供了新型材料方向。铜掺杂钴氧化物的高能量密度(78%光吸收提升)和优异循环稳定性(20次循环),可启发我司开发高温储能模块,与现有电化学储能形成互补。其降低氧化还原热滞后的特性,对提升储能系统热管理效率具有参考价值,可应用于光热-光伏...

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

通过化学沉淀法合成结合ZnO、CuO和CoO的锌基三元复合量子点（CQDs），标志着在储能应用领域的重要进展。X射线衍射（XRD）分析显示该材料具有混合的半晶态与非晶态结构，体现出其复杂的本质。紫外-可见光谱（UV–Visible Spectroscopy）表明其半导体带隙为1.76 eV，预示其具备高导电性的潜力。采用光致发光（PL）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）、透射电子显微镜结合选区电子衍射（TEM with SAED）、X射线光电子能谱（XPS）、循环伏安法（C...

解读: 该ZnO/CuO/CoO三元纳米复合材料展现出1914 Fg⁻¹的超高比电容和54 Whkg⁻¹能量密度,为阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的电化学储能单元提供了材料创新方向。其1000次循环后仍保持97%库仑效率的稳定性,可优化ESS解决方案的长寿命设计。5.5×10⁻² S/...

李云飞杜思行党恒凯李聪刘进军 · 中国电机工程学报 · 2025年14月 · Vol.45

针对部分功率变换器在宽范围调压时效率低及电池包电压均衡复杂的问题，提出一种高效、高功率密度且具备自动均压功能的电池储能DC-DC变换器。该拓扑采用两级式架构，通过CLLC型直流变压器连接各电池包与双极性Buck电路，实现电压自动均衡。CLLC结构提供隔离低阻抗通路，双极性Buck电路实现高效调压，在160～240 V范围内最高效率提升1.05%。相比现有方案，磁元件体积减少29.72%，开关数量减少6个，功率密度显著提高。仿真与实验在200 V、1.5 kW平台验证了方案可行性。

解读: 该部分功率DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。CLLC+双极性Buck架构可直接应用于电池簇级能量管理，解决储能系统中电池包电压不一致问题，相比传统全功率方案效率提升1.05%，磁元件体积减少29.72%，显著提升功率密度。自动均压功能...

Ehtisham Umar · Muhammad Waqas Iqbal · Muhammad Arslan Sunny · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

铜基金属有机框架（Cu-MOF）和碳化钼（Mo2CTx MXene）因其优异的电化学性能而受到广泛关注，适用于多种应用领域。本研究探讨了Cu-MOF、Mo2CTx及其复合材料作为氢析出反应（HER）潜在电催化剂的性能[Xu et al. in Energy Fuels 38:7579–7613, 2024; Zhu et al. in J. Alloy. Compd. 973, 2024]，并进一步评估其在下一代混合型储能器件中的集成适用性。Cu-MOF纳米复合材料通过强化学键合作用以及微小通道...

解读: 该Cu-MOF/Mo2CTx复合材料在电解水制氢和储能领域的突破,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。其超级电容电池混合器件展现的高能量密度(66Wh/kg)和功率密度(876W/kg)特性,可为储能系统功率响应优化提供新思路。电催化制氢的低过电位特性,对阳光电源布局...

Hyung Won Choia1 · Ja Ryong Kooa1 · Yong Tae Kang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 本研究提出了一种新型混合系统，将热泵（HP）与吸附热电池（STB）相结合，旨在实现热能储存的电气化。该集成方式能够同时提升热能的数量与品质，有效缓解能源供需之间的不匹配问题。为评估并优化该系统在实际应用中的性能，本文分析了三个关键性能指标：系统性能系数（COP）、储能效率和储能密度（ESD）。鉴于这些指标的最优运行点存在相互冲突，本文引入了一个加权性能指标（WPI），对各基础指标赋予相应权重。该方法有助于制定综合优化策略，并针对不同实际应用场景确定最优运行条件。结果表明，在进水温度为35 ...

解读: 该热泵-吸附式储热电池混合系统对阳光电源ST系列储能产品具有重要启示。研究中的加权性能指标优化方法(WPI)可借鉴至PowerTitan储能系统的多目标协同控制策略,平衡功率密度、能量密度与系统效率。其热量品质提升技术与阳光电源PCS的能量管理算法存在协同潜力,可应用于工商业储能场景的冷热电三联供系...

Jan Lewen · Max Pargmann · Mehdi Cherti · Jenia Jitsev 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 聚光太阳能发电（Concentrating Solar Power, CSP）电站是实现可持续能源转型的关键技术之一。其安全高效运行的一个关键因素在于接收器上太阳辐射通量分布的精确性。然而，单个定日镜产生的通量密度对表面缺陷极为敏感，例如镜面倾斜误差和形变。在实际部署中，对数百乃至数千个定日镜的表面进行逐一测量仍然不切实际。因此，控制系统通常假设定日镜表面为理想状态，导致性能次优并可能带来安全隐患。为解决这一问题，近期提出了一种名为逆向深度学习光线追踪（inverse Deep Learn...

解读: 该逆向深度学习光线追踪技术对阳光电源光热-光伏混合电站具有重要价值。iDLR可实现定日镜表面缺陷的自动化检测与建模,通过零样本迁移学习将仿真模型直接应用于实际场景,预测精度达90%。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现大规模定日镜阵列的预测性维护与数字孪生建模。其深度学习架构可借鉴应用于S...

Yongxi Wu · Anthony Chun Yin Yuen · Chongmao Mo · Xinyan Huang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 锂离子电池系统的热管理性能及热失控传播（TRP）特性是评估电池安全性的关键因素。本研究提出一种新型热管理与阻隔一体化结构（TMBIS），该结构集成相变材料（PCM）与阻燃（FR）隔热材料，旨在同时实现有效的热管理并抑制锂离子电池模组内的热失控传播。通过将降阶集总参数热阻网络（TRN）模型与计算流体动力学（CFD）模型相耦合，采用多尺度仿真方法，研究了热失控传播的动力学过程，阐明了该结构的保护机制并对其参数进行了优化。结果表明，在PCM与FR层的厚度比和导热系数比分别为0.8和0.5时，相较...

解读: 该热管理与热障一体化结构(TMBIS)技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要应用价值。通过相变材料与阻燃材料的集成设计,可显著提升电池模组热失控防护能力,将热蔓延时间延长5-6倍。其CFD与热阻网络耦合的多尺度仿真方法,可直接应用于阳光电源储能PCS的电池热管理系统优化设计...

Iman Sarani · Zhiming Bao · Wenming Huo · Zhengguo Qin 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 全球日益增长的能源需求和环境问题迫切需要在高效、可持续能源技术方面取得重大进展。质子交换膜燃料电池是一种具有前景的清洁能源发电技术。然而，在停机期间存在的性能不稳定性和热管理挑战限制了其实际应用。因此，本研究采用一种综合方法来提升质子交换膜燃料电池的性能与效率。该方法结合响应面法与人工神经网络进行预测建模与优化，并利用相变材料在停机期间维持最佳运行条件。通过实施中心复合设计，评估了温度、压力以及进出口流量等关键运行参数对功率密度的影响。所建立的响应面法模型和人工神经网络模型均表现出较高的预...

解读: 该燃料电池热管理与优化技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究中采用的相变材料(PCM)热管理方案可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的温控优化,在环境温度波动时延长最佳工作温度维持时间达3-5倍。响应面法与神经网络预测建模思路(R²>98%)可集成至iSolarCloud平台,...

Nimra Muzaffar · Amir Muhammad Afzal · Muhammad Waqas Iqbal · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

多巴胺是一种重要的脑部化学物质，属于儿茶酚胺类和苯乙胺类有机化合物，对健康幸福的生活至关重要。典型的多巴胺释放异常与多种神经系统疾病以及抑郁状态密切相关。因此，为了全面理解其生理功能，开展多巴胺（DA）水平的实时体内监测显得尤为必要。本文采用水热法合成了硫化钴铌（CoNbS）。所制备的复合电极材料（CoNbS/CNT）具有独特的纳米结构，为离子迁移提供了通道，从而实现了优异的电化学性能。该电极还在不同温度下进行了测试，以获得最佳参数值。在扫描速率为3 mV s⁻¹时，CoNbS/CNT的比容量（...

解读: 该CoNbS/CNT纳米复合电极技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其700 Cg⁻¹比容量和86%库仑效率可启发ST系列PCS的电极材料优化,提升PowerTitan储能系统的能量密度(75 Whkg⁻¹)和功率密度(800 Wkg⁻¹)。不同温度下的电化学性能测试为储能设备宽温域运行提供数据...

Haobo Huang · Tianye Yu · Yudi Zhao · Guangxi Hu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本研究对先进动态耗尽（DD）绝缘体上硅（SOI）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的电流噪声功率谱密度（PSD）进行了表征。通过比较体接触（BC）模式和浮体（FB）模式下的功率谱密度，研究了体接触模式下类似洛伦兹型的过量噪声。通过分析各种洛伦兹噪声的物理机制并采用核密度估计（KDE）方法，发现这一独特的噪声现象主要归因于硅膜中陷阱的物理位置，以及不同器件工作模式下各种偏置电压下能态的填充水平。为对这一观测到的现象进行建模，开发了一个基于物理的解析体电势模型，然后基于该体电势建立了一个新...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SOI MOSFET器件噪声特性的研究具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率半导体器件的噪声特性直接影响系统的电能质量、电磁兼容性能和控制精度。 该研究针对先进动态耗尽型SOI MOSFET的洛伦兹噪声现象建立了基于物理机制的精确模型，这对...

Abhishek Kumar Sahu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

近年来，碱土金属在能量存储领域的应用引起了广泛关注。本研究采用连续离子层吸附与反应（SILAR）方法，在不锈钢（SS）基底上成功制备了Ba(OH)₂薄膜。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和原子力显微镜（AFM）对所制备的薄膜进行了表征。表面形貌分析表明，沉积在不锈钢上的Ba(OH)₂薄膜呈现出晚香玉（Polianthes tuberosa）状的微观结构。采用1 M Na₂SO₄电解质溶液，通过循环伏安法（C...

解读: 该氢氧化钡薄膜超级电容器技术对阳光电源储能系统具有前瞻参考价值。其402.8 C/g比容量和112 Wh/kg能量密度展示了碱土金属材料在快速充放电场景的潜力,可为ST系列PCS的峰值功率缓冲单元提供技术启发。SILAR无粘结剂制备工艺降低了内阻,其3400 W/kg功率密度特性适合PowerTit...

Xiaoyang Liua · Zheyuan Liua · Na Weia · Ke Han Lib 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

氢气因其高能量密度、环境友好性以及广泛的制取途径，在未来能源结构中占据重要地位。然而，目前尚未找到最优的氢气储存与运输方法。基于水合物的氢气储存技术由于具有安全、无污染和易于释放等优点，已受到广泛关注。分子动力学（MD）模拟是探究其内在机理的重要手段。基于MD模拟技术，我们能够在分子水平上监测水合物成核与生长的过程。本文从微观角度系统综述了现有关于氢气水合物形成的各项研究。首先探讨了氢气水合物的微观结构、基本性质及相平衡特性；随后，总结了纯氢体系及氢气-添加剂二元体系中的研究进展。此外，阐述了影...

解读: 该氢水合物储能技术研究为阳光电源储能系统提供了前瞻性技术储备参考。氢储能作为长时储能方案,可与公司PowerTitan储能系统形成互补:电化学储能解决短周期调峰,氢储能应对季节性能量转移。分子动力学模拟揭示的成核生长机制、储氢密度优化等微观机理,可启发公司在储能系统热管理、相变材料应用及多能耦合控制...