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基于拟态视觉的光伏电池缺陷检测仿生模型
Mimetic Vision-Based Bionic Model for Photovoltaic Cell Defect Detection
曲朝阳 · 臧积业 · 曲楠 · 董运昌 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年9月 · Vol.45
太阳能在新型电力系统中具有关键作用，光伏电池缺陷检测对清洁能源转型至关重要。针对传统模型难以识别复杂纹理下微小瑕疵的问题，提出一种拟态视觉仿生检测模型。该模型受人类感受野与周边视觉机制启发，设计拟态视觉注意力与仿生特征提取模块，动态感知上下文并捕捉缺陷细粒度特征；结合脑信息传递方式构建分离式空间语义融合金字塔，增强特征表达能力；借鉴脑皮层分区机制设计自适应分离检测头，解耦分类与定位任务，提升多尺度检测性能。实验验证了模型的有效性。
解读: 该拟态视觉缺陷检测技术对阳光电源光伏产业链具有重要应用价值。在SG系列光伏逆变器的智能运维层面，可集成至iSolarCloud云平台实现组件级缺陷智能诊断，通过仿生注意力机制精准识别EL图像中的隐裂、热斑等微小缺陷，提升预测性维护能力。在PowerTitan储能系统中，该模型可用于电池模组出厂质检与...
光电能量收集硅基LSI中的保护环设计
Guard Ring Designs on Photovoltaic Energy Harvesting Silicon LSIs
Takaya Sugiura · Yuta Watanabe · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年4月
本研究探索了在能量收集应用中保护互补金属氧化物半导体（CMOS）场效应晶体管（FET）和PN二极管免受体载流子污染的策略。能量收集过程会在体区产生过多载流子，这些载流子可能会从p（P型衬底）/n（N阱）结或无三阱结构的NMOSFET进入PMOS区。为解决这一问题，本研究考察了保护环结构通过复合周边载流子来保护CMOSFET和PN二极管的有效性。CMOSFET周围未钝化金属的形成可在载流子进入PMOSFET的N阱区或NMOSFET本身之前促进载流子的消除，从而改善两种场效应晶体管的关态特性。对于P...
解读: 该保护环设计技术对阳光电源功率器件集成方案具有重要参考价值。在SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的ASIC芯片设计中，优化的N/P型保护环结构可有效抑制CMOS器件的寄生闩锁效应，提升功率控制芯片在高压大电流环境下的可靠性。特别是在1500V高压系统中，该技术可降低相邻功率器件间的载流子干扰，减少漏...
一种基于新型模块化升降压的多端口双向DC-DC变换器
Novel Modular Buck-Boost Based Multiport Bidirectional DC–DC Converter (MPBC) for Hybrid Electric Vehicle Application
Jayamurugan Mookkan · Saravanan Kaliyaperumal · Z. M. S. Elbarbary · Saad F. Al-Gahtani 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
为提升混合动力汽车中可再生能源的应用并实现零尾气排放，需高效的直流功率变换接口及精确的功率流控制。本文提出一种新型四端口双向DC-DC变换器，集成光伏与电池双输入端口，驱动电机与轻载双输出端口。该多端口变换器（MPBC）支持升降压运行模式，通过切换组合实现双向功率流动控制，适用于混合动力汽车中电池与电机间不同直流电压等级的连接，并可在再生制动时回馈能量充电。文中给出了工作模态分析、稳态特性、控制策略及功率损耗分析，采用MATLAB/Simulink仿真验证了设计方案的有效性与动态响应性能。
解读: 该四端口双向DC-DC变换器技术对阳光电源车载电源系统及光储充一体化产品具有重要应用价值。其模块化升降压拓扑可直接应用于新能源汽车OBC充电机产品，实现光伏、动力电池、辅助电源的多端口协同管理，支持V2G双向功率流动。该MPBC架构的再生制动能量回馈功能与阳光电源ST储能变流器的双向控制技术高度契合...
一种无电池的太阳能采集前端系统：用于单个太阳能电池供电多个物联网节点的系统级视角
A Battery-Less Energy Harvesting Front-End for Powering Multiple IoT Nodes Using Single Solar Cell: A System-Level Perspective
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文针对利用单个太阳能电池为多个自持续物联网（IoT）节点供电，开发无电池光伏能量收集前端提出了系统级考量。该系统架构第一级包含一个最大功率点跟踪转换器，第二级为单电感多输出（SIMO）转换器。超级电容器作为存储元件，取代了对环境有害的电池，满足了物联网节点在短时间活跃运行期间的瞬时高功率需求。开发了两种SIMO转换器拓扑以满足物联网节点的不同需求：拓扑一，即基于升降压的SIMO转换器；拓扑二，即基于降压的SIMO转换器。采用180纳米互补金属氧化物半导体（CMOS）技术将完整的无电池能量收集前...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无电池光伏能量采集技术呈现出与我司分布式光伏和储能系统业务的潜在协同价值。该方案采用MPPT+SIMO双级架构，通过单个光伏电池为多个物联网节点供电，用超级电容替代化学电池，这与我司在清洁能源领域的战略定位高度契合。 技术价值方面，该系统解决了分布式物联网设备供电的关...
光伏电池效率性能、稳定性和成本降低的最新进展：一项综述
Recent enhancement in photovoltaic cell efficiency performance, stability, and cost reduction: a review
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...
由湿热高压电势老化引起的光伏电池减反射涂层退化的诊断
Diagnosis of PV Cell Antireflective Coating Degradation Resulting From Hot-Humid High-Voltage Potential Aging
David C. Miller · Rachael L. Arnold · Peter L. Hacke · Steven C. Hayden 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年4月
此前，在采用湿热测试条件并施加外部高压（HV）偏置的研究中，已观察到光伏电池减反射涂层的腐蚀现象（“$\text{AR}_\text{c}$ 腐蚀”）。本研究主要聚焦于已知易受影响的传统铝背表面场电池组成的微型组件（MiMos），对其进行对比式阶梯应力测试。每种电池类型的 MiMos 分别施加 +1500 V、–1500 V 电压或不施加偏置（“$V_\text{oc}$”），并按照国际电工委员会技术规范 62804 - 1 的要求，依次在 60 °C/60%相对湿度（RH）条件下测试 96 小...
解读: 该减反射涂层退化诊断技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究揭示的湿热高压协同退化机制可指导：1）SG逆变器优化MPPT算法，通过监测组件光学性能衰减特征实现早期故障预警；2）iSolarCloud平台集成电化学阻抗谱诊断模型，建立ARc腐蚀与发电量...