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浮体式太阳能发电系统的强化学习基准测试与原型开发：结合棕熊优化算法的实验研究与LSTM建模
Benchmarking reinforcement learning and prototyping development of floating solar power system: Experimental study and LSTM modeling combined with brown-bear optimization algorithm
Mohamed E. Zay · Shafiqur Rehman · Ibrahim A.Elgendy · Ali Al-Shaikhi 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332
摘要 本研究对浮体式太阳能光伏（SFPV）系统与地面安装式太阳能光伏（GSPV）系统进行了全面的对比性实验研究、性能评估分析以及增强型人工智能（AI）建模。两种系统——SFPV与GSPV——均在沙特阿拉伯阿尔-霍巴尔巴林湾地区相同的严苛环境条件下安装、测试并进行比较，详细评估了电功率输出、光伏组件表面温度、光伏直流电压与电流，以及能量产出和效率。此外，本研究还构建了一种混合人工智能框架，该框架融合了轻量梯度提升机（LightGBM）、门控循环单元（GRU）和长短期记忆网络（LSTM）模型，并通过...
解读: 该研究对阳光电源浮式光伏系统集成具有重要价值。SFPV相比地面电站发电量提升59.25%、组件温度降低32.36%,验证了浮式方案的技术优势。LSTM-BBOA混合AI模型(R²达0.9999)可应用于iSolarCloud平台的预测性维护,优化SG系列逆变器的MPPT算法。浮式场景的温度控制特性有...
提高倾斜式太阳能蒸馏器性能以实现高效海水淡化：竹质灯芯与金属储能材料组合的对比研究
Enhancing inclined solar still performance for effective desalination: A comparative study on combination of bamboo wick and metal energy storage materials
P.Anburaj · R.Vijayakumar · R.Vignesh Kumar · Jayanta Chanda 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287
摘要 全球范围内，水资源短缺是一项严峻的环境问题。相较于反渗透、热法海水淡化、废水回用以及大气取水装置，太阳能蒸馏器因其低成本和低环境影响，为解决此类环境问题提供了更优的方案。本研究旨在探讨采用多种储能材料（包括低碳钢、铸铁和铜）与竹质灯芯材料相结合的方式，对倾斜式太阳能蒸馏器（ISS）的能量效率、产水性能及㶲效率的影响。研究设置了多个案例进行比较分析，以确定最佳性能配置：案例1为传统ISS；案例2为带竹质灯芯材料的ISS；案例3为带竹质灯芯与低碳钢的ISS；案例4为带竹质灯芯与铸铁的ISS；案...
解读: 该太阳能海水淡化储能研究对阳光电源储能系统具有启发意义。研究验证了金属储能材料(铜、铸铁、钢)结合可再生能源的有效性,与我司PowerTitan储能系统的热管理技术理念契合。铜材料储能方案实现53.6%能量效率和最优性价比(0.023美元/升),可为ST系列PCS在离网光伏-储能-淡化一体化场景提供...
一种新的智能控制与先进全局优化方法用于在复杂遮阴条件下提升光伏系统性能
A new intelligent control and advanced global optimization methodology for peak solar energy system performance under challenging shading conditions
Xiqing Wei · Ambe Harrison · Abdulbari Talib Naser · Wulfran Fendzi Mbasso 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390
摘要 本文针对由部分遮阴条件（PSC）引起的光伏（PV）系统能量损失这一紧迫挑战展开研究，该问题是实现太阳能利用效率与可靠性最优化的关键障碍。研究提出了一种突破性的全局最大功率点跟踪（GMPPT）方法，旨在应对复杂遮阴场景下的动态变化，从而为最大化能量输出提供变革性解决方案。该方法的核心是“可信邻域识别机制”（Confident Neighborhood Identification Mechanism, CNIM），其理论基础在于：识别出围绕全局最大功率点（GMPP）的“可信邻域”，有助于实现...
解读: 该GMPPT智能控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其基于神经网络的无气候传感器方案与我司多路MPPT优化技术高度契合,可显著提升复杂遮挡场景下的发电效率。CNIM置信邻域识别机制可融入iSolarCloud平台实现智能诊断,FTST双阶段追踪算法(18ms收敛速度)可优化现有MP...
PERC、TOPCon和SHJ组件在沙漠气候下的性能与可靠性综合评估
Comprehensive assessment of performance and reliability of PERC, TOPCon and SHJ modules in desert climates
Maulid Kivam · Amir A. Abdallah · Benjamin W. Figgis · Mohamed Abdelrahi 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295
摘要 隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）和硅异质结（SHJ）太阳能电池是当前光伏（PV）市场的关键技术，正在取代过去十年占据主导地位的钝化发射极和背表面电池（PERC）技术。尽管这些技术取得了进步并迅速被市场采纳，但它们在实际应用环境中的性能与可靠性仍缺乏充分理解。本研究评估了在卡塔尔沙漠气候下安装约三年的商用PERC、TOPCon和SHJ光伏组件的性能与可靠性。通过对组件进行室内外测试，分析其随时间推移的退化情况、性能比以及不同季节下的单位能量输出。在研究期间，SHJ组件表现出最高的退化程度，...
解读: 该研究对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。TOPCon和SHJ组件在沙漠气候下的性能差异显著,其中双面组件表现优异但部分型号存在封装退化风险。这要求SG系列逆变器需强化MPPT算法以适应组件衰减特性变化,并通过iSolarCloud平台集成紫外成像等预测性维护功能,实时监测组件退化。针对双面...
双面光伏系统发电量估算中物理模型的比较
Comparison of physical models for bifacial PV power estimation
Ali Sohani · Marco Pierro · David Moser · Cristina Cornaro · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327
摘要 全球范围内，双面光伏（BFPV）系统的应用正呈现出不断增长的趋势，并且预计它们将很快占据市场的最大份额。对于BFPV系统而言，准确估算其主要输出——发电功率，具有重要作用，因为交易商/预测服务提供商以及运维公司迫切需要通过功率估算来检测实际输出与预期之间的偏差。通常在工业实践中，即使是在最佳情况下，也仅通过计算一个有效辐照度作为单一输入参数，将正面倾斜总辐照度（GTI）和背面倾斜辐照度（RTI）合并处理。基于这一点，本文提出了一种数据驱动模型，用于获取一个称为动态双面功率增益（DBPG）的...
解读: 该双面组件功率预测研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。DBPG动态增益模型可将背面发电单独建模,误差降至1-2%,远优于传统等效辐照度法。建议将该模型集成至iSolarCloud智能运维平台,实现双面组件发电量精准预测与异常诊断;结合MPPT优化算法,可针对不同...
利用相变储热结合自然对流与马兰戈尼对流增强昼夜温差热电能量采集效率
Thermoelectric energy harvesting from day–night temperature swings with latent heat storage: Enhancing the efficiency by combining natural and Marangoni convection
Santiago Madrug · Carolina Mendoz · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391
摘要 自然能源为在电池不适用的环境中为低功耗电子设备（如传感器）供电提供了一种解决方案。在这些能源中，热电转换因其能够利用温度波动发电而尤为突出。然而，其效率严重受限于自然界昼夜循环中通常较小的温差，这限制了其在依赖环境热梯度时的实际应用。通过建立真实的物理模型并开展三维数值模拟，我们证明将热电发电机与潜热储能单元耦合可显著增强自然昼夜温度波动向电能的转化效率。该效率提升得益于自然对流与马兰戈尼对流的协同传热作用。我们采用一个标准热电模块（塞贝克系数 α = 0.027），并与包含相变材料十六烷...
解读: 该热电-相变储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。研究中昼夜温差利用与马兰戈尼对流增强机制,可启发ST系列PCS的热管理优化设计。PowerTitan等大型储能系统运行中产生显著温差,若集成微型热电模块与相变材料,可实现废热自供电,为传感器节点、监控模组提供持续电源,降低iSolarCloud平台...
基于氨燃料质子陶瓷燃料电池、微型燃气轮机和气隙膜蒸馏的电-热-淡水三联产系统的4E性能分析与多目标优化
4E performance analysis and multi-objective optimization of a power-heat-freshwater trigeneration system based on ammonia-fed protonic ceramic fuel cell, micro gas turbine, and air gap membrane distillation
Huichao Zhu · Pan Zhao · Zhaochun Shi · Weihan Xu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336
摘要 为应对全球对清洁能源和淡水日益增长的需求，特别是在岛屿和沿海地区，提出了一种创新性的电-热-淡水三联产系统，该系统集成了氨燃料质子陶瓷燃料电池（NH₃-PCFC）、燃气轮机（GT）和气隙膜蒸馏（AGMD）。基于热力学、电化学、经济学及环境科学理论，建立了全面的4E（能量、㶲、经济、环境）数学分析模型，推导出多种性能评价指标，并量化了各组件中的不可逆损失。评估了系统的可靠性、可行性与竞争力，并对不同子系统、组件及运行模式的性能进行了比较。针对七个关键参数，开展了局部敏感性分析、全局输入-输出...
解读: 该氨燃料三联供系统的4E优化方法对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其多目标遗传算法优化策略可应用于PowerTitan储能系统的能量管理,通过调节充放电电流密度、温度等参数实现能效与成本的帕累托最优。系统45.78%的火用效率和94.69%的综合能效为ST系列PCS的热管理优化提供参考。特别是其敏...
基于高质量超薄缓冲层的高射频性能增强型GaN-on-Si HEMT器件，输出功率达5.32 W/mm
High RF Performance E-Mode GaN-on-Si HEMTs With Pₒᵤₜ of 5.32 W/mm Using High-Quality Ultrathin Buffer
Jiale Du · Bin Hou · Ling Yang · Yachao Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月
在本文中，我们报道了一种在高质量超薄缓冲层上制备的高性能增强型氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT），该超薄缓冲层是通过在高电阻率（HR）硅衬底上采用两步渐变（TSG）过渡结构实现的。由于TSG过渡结构能够使位错迅速湮灭，该超薄缓冲层的总位错密度（TDD）低至<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硅基衬底的增强型GaN HEMT技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的两步梯度过渡结构实现了超薄缓冲层的高质量外延生长，将位错密度降低至1.7×10⁹ cm⁻²，这为功率器件性能的突破奠定了基础。 在光伏逆变器和储能变流器领域，该技术展现的5.32 W/mm输出...
通过多外延生长与沟道注入技术实现高性能0.17-mΩ⋅cm²/800-V 4H-SiC超级结肖特基二极管
Demonstration of High-Performance 0.17-mΩ⋅cm²/800-V 4H-SiC Super-Junction Schottky Diodes via Multiepitaxial Growth and Channeled Implantation Techniques
Fengyu Du · Haobo Kang · Hao Yuan · Boyi Bai 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月
本文展示了利用沟道注入和双外延生长技术制备高性能 4H - 碳化硅（SiC）超结（SJ）肖特基二极管的过程。这些二极管具有厚度为<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">$4.5 - \mu $ </tex - math></inline - formula>m 的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项4H-SiC超结肖特基二极管技术具有重要的战略价值。该器件实现了0.17 mΩ·cm²的超低导通电阻和800V耐压等级，其巴利加品质因数(BFOM)达到3.76 GW/cm²，突破了传统4H-SiC材料的一维理论极限，这对我司光伏逆变器和储能变流器的功率密度提升具有直接...
漂浮式与地面安装光伏系统性能分析：一项实验研究
Performance analysis of floating and ground-mounted photovoltaic systems: An experimental study
Nitin Kumar · Rupendra Kumar Pachauri · Piyush Kuchhal · Khadiza Akter 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302
摘要 光伏技术的快速发展推动了创新系统配置的需求，以提升能源发电效率。漂浮式光伏系统（FPV）已成为传统地面安装（GPV）系统的有前景替代方案。本研究开展了一项全面的季节性实验分析，比较漂浮式与地面安装系统的性能，特别聚焦于倾角优化以提高能源产出。每个系统分别设置在25°、30°、35°、40°和45°五种不同的倾角条件下。本工作在真实环境条件下进行，两个系统均暴露于相同的环境参数下，包括太阳辐照度、环境温度、组件温度、湿度和风速。漂浮系统中水冷效应被评估为影响温度相关效率的关键因素。研究结果表...
解读: 该浮式光伏研究对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要价值。研究证实FPV系统因水冷效应温度降低4.2°C,功率提升10.4%,这要求逆变器具备更宽MPPT范围以捕获额外发电量。建议SG逆变器针对FPV场景优化温度补偿算法,并在iSolarCloud平台集成倾角-水温-发电量关联...
具有独立源极通孔的硅衬底多栅指微波GaN HEMT
Multi-Gate Finger Microwave GaN HEMTs on Si Substrates With Individual Source Vias
Lu Hao · Zhihong Liu · Jin Zhou · Xiaoyan Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
在这篇快报中，我们在 6 英寸硅衬底上制造了多栅指氮化镓（GaN）微波高电子迁移率晶体管（HEMT），采用独立源通孔（ISV）实现源极焊盘的互连。与空气桥相比，独立源通孔技术表现出更低的寄生电容，并且有可能提高大规模制造的良品率。该器件采用 T 形栅，栅脚长度 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math no...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硅基GaN HEMT器件的个体源极通孔（ISV）技术具有重要的战略价值。GaN功率器件是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术，直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该技术的核心创新在于用硅通孔替代传统空气桥结构实现源极互联，这为阳光电源带来三方面优势：首先...
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