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风揭荷载作用下光伏与压型钢板一体化屋面支座节点的抗拔承载力与设计方法
Uplift Resistance and Design Method of Integrated Roof Support Joints for Photovoltaic and Profiled Steel Sheets under Wind Uplift Loads
吴函恒 · 邢梓瑄 · 王涛 · 周聪 等5人 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46
为研究风揭荷载下光伏与压型钢板一体化屋面支座节点的抗拔性能，开展单节点静力拉伸试验，获得其破坏模式、承载力及荷载-位移曲线，暗扣支座承载力为锁边支座的1.96倍；通过足尺子结构试验揭示“光伏组件-压型钢板-支座-檩条”系统的失效机制，分析支座拉力分布，表明其呈非均匀分布，不均匀系数介于1.22～1.31；结合ABAQUS数值模拟，建议不均匀系数取1.3；基于容许应力法，提出支座节点的设计方法。
解读: 该研究对阳光电源分布式光伏系统的安装可靠性具有重要价值。针对工商业屋顶光伏项目，研究揭示的支座节点抗拔承载力特性和1.3倍不均匀系数设计准则，可直接应用于SG系列组串式逆变器配套的屋面安装系统优化。暗扣支座承载力达锁边支座1.96倍的结论，为阳光电源工商业光伏解决方案中压型钢板屋面的支架选型提供量化...
退役电工装备回收再利用技术挑战与路径规划
Recycling and Reuse Technology Challenges and Path Planning for Retired Electrical Equipment
彭向阳 · 张哲 · 汪政 · 方佳鹏 等6人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51
在“双碳”战略与绿色转型背景下，推进能源电力领域退役电工装备的生态循环与回收利用是发展循环经济、实现资源可持续利用的关键。本文系统分析了风电机组叶片、光伏组件、复合绝缘子、电力电缆、变压器、SF6气体及储能锂电设备等在回收再利用中的技术瓶颈与实施路径。研究表明：碳纤维高效回收受限于环氧树脂选择性降解与纤维强度保持，光伏无损回收需平衡EVA胶膜解离的毒性与能耗，硅橡胶高值化利用与设备腐蚀风险并存，交联聚乙烯材料的高效转化仍待突破。
解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品线具有重要战略价值。在光伏领域，EVA胶膜无损解离技术可指导SG系列逆变器配套组件的全生命周期设计，优化组件回收方案降低系统LCOE。在储能领域，锂电池梯次利用与材料回收技术直接关联PowerTitan储能系统的退役管理，通过BMS数据分析实现电芯分选与Pack重组，延...
基于感知损失的DCGAN与VGG16集成模型在电致发光图像中增强光伏缺陷检测
Enhanced Photovoltaic Defect Detection Using Perceptual Loss in DCGAN and VGG16-Integrated Models on Electroluminescence Images
Nadia Drir · Adel Mellit · Maamar Bettayeb · Mahmoud Dhimish · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年3月
光伏（PV）组件中的缺陷会显著影响其效率和可靠性，因此精确检测对于质量控制至关重要。本研究提出了一种改进的生成对抗网络框架，将深度卷积生成对抗网络（DCGAN）与视觉几何组16（VGG16）以及感知损失函数相结合，以生成高质量的合成缺陷图像并改进缺陷分类。所提出的模型将分类准确率从84%提高到了90%，表现出优于标准DCGAN的性能。主要改进包括生成更逼真的合成图像、减少图像质量差异以及解决缺陷数据集的类别不平衡问题。该改进框架在呈现罕见和复杂缺陷方面表现尤为出色，能改善具有挑战性的缺陷模式的分...
解读: 该基于DCGAN与VGG16的EL图像缺陷检测技术对阳光电源光伏产品线具有重要应用价值。可直接应用于SG系列逆变器的生产质量控制环节，通过电致发光成像快速识别组件微裂纹、热斑等隐性缺陷，提升出厂检测效率。感知损失函数增强的语义特征提取能力，可集成至iSolarCloud智能运维平台，实现电站组件的在...
具有接触退化迹象的户外暴露光伏组件表征
Characterization of Field-Exposed Photovoltaic Modules Featuring Signs of Contact Degradation
Max Liggett · Dylan J. Colvin · Andrew Ballen · Manjunath Matam 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年2月
本研究对多个因在炎热潮湿气候环境中暴露而出现金属接触腐蚀迹象的光伏（PV）组件展开调查。这些组件包括两个暴露时长分别为10年和14年的多晶硅铝背场系统，以及一个暴露时长为4年的单晶硅钝化发射极背接触电池系统。采用了全面的多尺度表征方法对这些光伏组件进行详细评估。进行了电流 - 电压（$I - V$）、太阳电池开路电压（Suns - $V_{\text{OC}}$）测量、电致发光成像、红外成像和紫外荧光成像，并对感兴趣的部位进行取样，采用截面扫描电子显微镜（SEM）进行分析。提出并实施了一套严格的...
解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器配套组件的长期可靠性评估具有重要价值。研究揭示的湿热环境下金属栅线腐蚀与封装材料水解导致的接触退化机制，可直接应用于iSolarCloud智能运维平台的预测性维护算法优化。通过集成电致发光与红外热成像的诊断方法，能提升智能诊断系统对组件接触劣化的早期识别能力，在填充...
一种基于等效辐照度与温度的光伏组件性能估算新方法
A Novel Method for Performance Estimation of PV Modules Using Equivalent Irradiance and Temperature
Jinlong Zhang · Zhenguang Liang · Yunpeng Zhang · Hai Zhou 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年1月
光伏（PV）组件的发电量受多种环境因素影响，尤其是太阳辐照度和温度。然而，所测量的太阳辐照度并不能准确代表不同类型太阳能电池实际吸收的光强，所测量的温度也不能代表光伏组件中电池的实际温度。本文提出了等效辐照度和等效温度，并将其用于提高光伏组件输出性能估算的准确性。首先，利用具有收敛保证的粒子群优化算法对测量的<italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlin...
解读: 该等效辐照度估算方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。在辐照传感器故障或缺失场景下，可通过组件温度和环境参数反推等效辐照度，实现MPPT算法的持续优化和发电性能实时评估。该技术可集成到iSolarCloud平台的智能诊断模块，提升预测性维护能力，降低传...
商用TOPCon光伏组件在加速老化测试中的比较
Comparison of Commercial TOPCon PV Modules in Accelerated Aging Tests
Paul Gebhardt · Simone Marletti · Jochen Markert · Ulli Kräling 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
尽管存在可靠性方面的担忧，隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）技术正成为主流光伏电池技术。本文对五家不同制造商的商用TOPCon光伏组件进行了多种电学表征和加速老化测试，模拟大型光伏电站的选型过程。研究深入比较了组件的电性能（能量评级），为当前TOPCon组件提供了性能基准。老化结果验证了湿度侵入导致的已知退化机制；紫外老化中还发现显著退化（60 kWh/m²后达-12%）并在湿冻试验后出现恢复的新现象，可能影响认证测试（IEC61730-2，序列B）结果。机械载荷测试暴露出部分组件在尺寸、边框高...
解读: 该TOPCon组件可靠性研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究揭示的湿度侵入退化机制和UV老化后的恢复现象，可指导SG逆变器优化MPPT算法，针对TOPCon组件特性调整功率跟踪策略，避免在组件性能波动期误判。机械载荷测试暴露的结构弱点数据，可集成...
光伏组件故障诊断技术综述
Fault diagnosis of photovoltaic modules: A review
Yuqi Liu · Yiquan Wu · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.293
摘要 光伏（PV）组件的故障诊断技术对于保障光伏电站的稳定运行具有重要意义。智能故障检测方法的应用能够有效提高故障检测的准确性和效率。本文综述了近年来光伏组件故障诊断领域的最新研究进展，重点聚焦于基于电气特性参数和图像处理技术的故障检测方法。首先，介绍了光伏组件常见故障的类型、成因及传统诊断方法；接着，讨论了基于电气特性参数的故障检测技术，包括基于I-V特性曲线分析和数学模型的方法；随后，回顾了基于图像处理的故障检测技术，特别是无人机（UAV）辅助图像检测技术在光伏组件故障定位与识别中的应用，并...
解读: 该光伏组件故障诊断综述对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。基于I-V特性曲线分析的电气参数诊断方法可集成到逆变器MPPT优化算法中,实现实时故障预警;无人机辅助的图像检测技术与机器视觉结合,可增强iSolarCloud智能运维平台的预测性维护能力,提升电站巡检效率。...
封装材料老化对不同气候条件下安装的光伏组件性能的影响
Effect of Encapsulant Degradation on Photovoltaic Modules Performances Installed in Different Climates
Chiara Barretta · Astrid E. Macher · Marc Köntges · Julian Ascencio-Vásquez 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年1月
根据柯本 - 盖格气候分类法，对具有相同材料清单但暴露于不同气候（Cfb温和气候和Af热带气候）的光伏组件进行了损伤分析。高温、相对湿度和高紫外线（UV）辐射共同作用，导致暴露于热带气候（TR）的组件严重退化，而暴露于温和气候的组件性能并未出现显著下降。相反，安装在热带气候地区的组件在暴露约8年后出现了明显的功率退化，这主要归因于与乙酸相关的退化模式。从选定的组件中提取了封装材料样品，并对其进行表征，以确定化学结构、热稳定性以及添加剂和稳定剂消耗情况的变化。定性添加剂分析结果表明，从暴露于热带气...
解读: 该封装材料老化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan储能系统的全生命周期管理具有重要价值。研究揭示的湿热环境下封装材料水解黄变与功率衰减的强相关性，可直接应用于iSolarCloud智能运维平台的预测性维护算法优化，通过气候分区建立差异化的组件衰减模型，提升MPPT算法在不同退化状态...
基于最大功率点跟踪测量的光伏板温度和太阳辐照度估计算新模型
New Model for Estimating the Temperature and Solar Irradiance of Photovoltaic Panels Based on Maximum Power Point Tracking Measurements
Zine Eddine Touhami Ternifi · Luis Garcia-Gutierrez · Mohammed El Bachir Ghribi · Ghalem Bachir 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月
本文提出了一种在最大功率点跟踪（MPPT）控制系统中利用电流和电压测量值来估算光伏组件温度和辐照度的新方法。与依赖外部数据（如复杂的辐照度和风速传感器及设备所提供的数据）的传统方法不同，该方法仅依赖于MPPT所需的特定面板的电流 - 电压（I - V）测量值，能够通过一种更简单且实时的方法实现准确估算。对各种面板温度估算技术的比较评估证实，所提出的方法优于现有方法，温度的平均绝对估算误差低于1℃，辐照度的平均绝对估算误差低于4 W/m²。该方法能有效应对温度变化，特别是在低辐照度条件下，此时电流...
解读: 该基于MPPT测量的温度与辐照度估算技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。通过复用逆变器MPPT过程中已有的电压电流数据，无需额外温度和辐照度传感器即可实现环境参数实时估算，可直接集成到SG系列逆变器的DSP控制算法中，降低BOM成本并提升系统可靠性。...
不同光伏组件和气候条件下光伏发电性能评级的差异及其驱动因素
Variation in Photovoltaic Energy Rating and Underlying Drivers Across Modules and Climates
Kevin S. Anderson · Joshua S. Stein · Marios Theristis · IEEE Access · 2025年1月
光伏组件性能受其固有特性和气象条件共同影响。尽管已知低辐照性能、光谱失配、温度系数等特性的影响，但在大范围地理区域内的量化研究仍不足。本研究基于气候特异性能量评级（CSER）和单位面积发电量指标，评估多种光伏技术在美国本土不同气候区的表现，并揭示性能差异的驱动因素。结果显示，CSER和单位面积发电量在不同地区差异分别超过10%和30%。温度对CSER影响最大，最高达13.1%，光谱效应在碲化镉组件中可导致4.9%的变化。参数估算方法的微小差异亦可引起CSER最多1.5%的偏差。此外，IEC 61...
解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化和系统设计具有重要价值。研究揭示温度、光谱、低辐照等因素对不同组件技术的差异化影响，可指导逆变器针对不同气候区和组件类型优化MPPT策略，提升发电效率最多13%。气候特异性能量评级方法可应用于iSolarCloud平台的智能诊断功能，实现基于实际气...
利用多级正向电流偏置在野外电致发光检测中诊断光伏组件的PID
Diagnosing PID in Field Electroluminescence Inspections of PV Modules Using Multilevel Forward Current Biasing
Rodrigo del Prado Santamaría · Gisele A. dos Reis Benatto · Thøger Kari · Aysha Mahmood 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月
通过将退化电池与健康电池的发光情况进行对比，利用电致发光（EL）成像技术可以识别光伏（PV）组件中的电位诱导衰减（PID）现象。在未退化的组件中，电池呈现出一致的辐射复合和发光特性，而PID会改变这些特性，从而产生可测量的差异。本文提出了一种方法，通过在两个不同的电流注入水平下采集EL图像，量化同一组件内退化电池与参考电池之间发光的相对变化。由此得到的指标能够实现PID的自动表征，并减少对主观视觉判读的依赖。该方法还通过多偏置调制技术进行了改进，以适用于日光现场EL检测，该技术在高电流注入和开路...
解读: 该多级正向电流偏置EL诊断技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台的智能诊断模块，通过SG系列逆变器的多级电流输出能力，实现现场PID快速识别，提升大型光伏电站的预测性维护精度。该方法与阳光电源MPPT算法优化技术结合，可在不同光照条件下动态调整偏置电流，...
不同遮阴条件下太阳能电池性能的实验与数值研究
Experimental and numerical study of solar cell performance under different shading conditions
Yashun Lua · Jiapeng Wanga · Penghui Liua · Roohollah Rafee 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296
摘要 在光伏（PV）组件的实际应用中，遮阴是一个不可避免的问题。本研究通过结合实验测量与数值模拟，系统地探讨了遮阴对太阳能电池性能的影响。在不同遮阴比例下，分析了包括开路电压（Voc）、短路电流（Isc）、最大输出功率（Pmax）以及串联电阻（Rs）在内的关键性能参数。实验结果表明，遮阴显著降低了Isc和Pmax，二者均随遮阴比例的增加呈线性下降趋势。与此同时，Voc仅略有下降，而Rs则呈指数增长，表明在遮阴条件下，串联电阻在功率损失中起着至关重要的作用。此外，本文提出了一种等效变换方法，可将常...
解读: 该遮挡条件下光伏性能研究对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化具有重要价值。研究揭示遮挡导致Isc和Pmax线性下降、Rs指数增长的规律,可指导逆变器在复杂遮挡场景下的最大功率点追踪算法优化。提出的等效条带遮挡转换方法可集成至iSolarCloud平台,实现遮挡损失快速预测和智能运维。研究中3%以内...
也门萨那气候条件下38年老化光伏组件的退化分析
Degradation Analysis of 38-Year-Old PV Modules Under the Weather Conditions of Sana'a-Yemen
Mohammed Dahesh · Mohammed Al-Matwakel · Marwan Dhamrin · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年10月
本文对17块使用38年的光伏组件进行退化分析，评估其峰值功率（P<sub>Peak</sub>）、短路电流（I<sub>SC</sub>）、开路电压（V<sub>OC</sub>）和填充因子的衰减率，并识别主要退化模式。其中16块组件在也门萨那大学科学学院屋顶的离网系统中户外运行，1块储存在仓库（累计暴露时间<48小时）。通过目视检查、I-V曲线测试、红外热成像、电致发光成像和绝缘测试发现，户外组件中位峰值功率衰减率达25.37%，仓库储存组件为14.30%。主要退化模式包括封装材料变色、电池栅...
解读: 该38年长期退化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要参考价值。研究揭示的25.37%功率衰减率和热斑、分层等退化模式，可优化逆变器MPPT算法对老化组件的追踪策略，提升发电效率。封装材料变色、栅线腐蚀等失效机理为iSolarCloud平台的红外热成像和IV曲线...
用于光伏电池缺陷检测中数据不平衡的缺陷电致发光图像生成
Defective Electroluminescence Image Generation for Data Imbalance in Solar Cell Defect Inspection
Ziai Zhou · Jiacheng Jiang · Jinxia Zhang · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月
利用高分辨率电致发光（EL）图像对光伏组件进行缺陷检测已广受欢迎。然而，针对光伏组件EL图像中的不平衡问题（即缺陷图像数量远少于正常图像数量）开展的研究有限。为解决上述问题，本文提出一种快速生成缺陷EL图像的方法。为准确提取缺陷区域，需要找出与缺陷图像最相似的正常图像。首先，提出一种图像类型分类网络，用于识别与缺陷图像类型（单晶硅或多晶硅）相同的正常图像。然后，进一步利用余弦相似度来找出与缺陷图像最相似的正常图像。之后，通过将缺陷图像与所找出的相似正常图像进行对比，获取缺陷模板。为快速生成多样且...
解读: 该缺陷EL图像生成技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。在光伏电站运维中，稀有缺陷样本（如隐裂、热斑等）难以大量获取，制约了AI诊断模型的训练效果。该GAN生成方法可为SG系列逆变器配套的组件健康监测系统提供数据增强方案，通过合成稀有缺陷样本平衡训练集，显著提升小样本条件...
量子点太阳能电池在城市更新光伏建筑中的可行性与挑战
Feasibility and challenges of quantum dot solar cells in urban renewal photovoltaic buildings
Zirui Lia · Li Zhu · Ruixiang Wangd · Yixin Donga 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298
摘要 在城市更新的背景下，通过对既有建筑加装光伏（PV）构件实现低碳化改造，可显著提升居民生活质量、提高可再生能源占比并减少碳排放。评估光伏潜力的方法包括建筑能耗模拟、太阳辐照度分析、建筑参数化建模等，其中机器学习等人工智能技术正逐步被采用。然而，传统的晶体硅和薄膜太阳能电池在成本、性能与美学需求之间面临平衡难题。本研究首先分析了城市更新中建筑一体化光伏（BIPV）的研究现状，梳理出适用于此类场景的理想光伏组件的关键特征，包括柔性、透明性、高效率以及与建筑风格的兼容性。随后，研究综述了量子点太阳...
解读: 量子点太阳能电池的柔性、透明性及色彩可调特性为阳光电源BIPV解决方案提供创新方向。其高理论效率与SG系列逆变器的MPPT优化技术结合,可提升城市更新场景的光伏系统性能。建议将量子点电池研究纳入产品路线图,结合iSolarCloud平台进行建筑光伏潜力评估,开发适配ST储能系统的一体化BIPV-ES...
基于热成像驱动的卷积神经网络预测太阳能光伏组件热点寿命
Thermal image-driven CNN for predicting solar photovoltaic module lifespan from hotspots
Ashwini Raoran · Dhiraj Magar · Yogita Mistr · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302
摘要 光伏（PV）组件的可靠性研究目前仍处于发展阶段。影响系统性能下降的环境因素已得到研究，这些因素依赖于环境条件、技术类型、设计以及所使用的材料。因此，对这些因素进行详细分析至关重要，以便能够量化组件的退化程度。当前面临的挑战主要来自热致退化，其中热点的形成会加速老化过程，缩短组件使用寿命，直接影响系统的经济性和可靠性。现有的检测方法缺乏对寿命进行定量评估的预测能力，限制了有效的维护规划和投资决策。本研究提出了一种改进的卷积神经网络（Mod-CNN），该网络利用热成像图像，结合退化机制来预测太...
解读: 该热成像CNN预测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过集成热斑识别与寿命预测模型,可增强MPPT优化算法的故障预判能力,实现从被动巡检到主动预测性维护的升级。该技术可嵌入iSolarCloud平台,结合逆变器实时监测数据,构建电站级健康度评估体系...
玻璃-玻璃组件中的早期失效现象研究：探究光伏技术趋势
Growing Panes: Investigating the PV Technology Trends Behind Frequent Early Failures in Modern Glass–Glass Modules
Elizabeth C. Palmiotti · Martin Springer · Jarett Zuboy · Timothy J. Silverman 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年1月
随着光伏组件制造商和采购商试图将成本降至最低、性能提至最高并加快部署速度，光伏（PV）组件材料和技术不断发展。晶硅组件和薄膜组件都在朝着类似的约3平方米的双玻设计发展，采用更薄的玻璃片，以在减轻组件重量的同时提高功率输出，而且这两种类型的组件越来越多地安装在单轴跟踪器上。与此同时，越来越多的光伏电站报告称，采用这些“又大又软的组件”的早期系统出现了玻璃自发破裂的情况。在本文中，我们确定了可能导致早期故障增加的组件同步变化，解释了这些趋势，并讨论了它们对可靠性的影响。我们认为，更大、更薄的玻璃片以...
解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及系统集成方案具有重要参考价值。双玻组件早期失效机理分析可指导逆变器端故障诊断算法优化，通过IV曲线特征识别封装材料老化、互联失效等异常模式。研究揭示的热机械应力响应机制可应用于iSolarCloud智能运维平台，建立基于环境温度、湿度循环的组件健康度预测模型，实现...
先进的光伏组件表征：利用图像变换器从电致发光图像预测电流-电压曲线
Advanced Photovoltaic Module Characterization: Using Image Transformers for Current–Voltage Curve Prediction From Electroluminescence Images
Brandon K. Byford · Laura E. Boucheron · Bruce H. King · Jennifer L. Braid · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年5月
对太阳能电站的运维而言，单个光伏（PV）组件的健康监测是一项艰巨的任务。可以通过发光检测、热成像以及电流 - 电压（$I - V$）曲线分析来检查组件，以识别损伤和功率损耗。$I - V$ 曲线能直接提供电气性能指标，可提供易于解读的数据来判断组件的健康状况。然而，为了获取这些曲线，必须将组件从阵列中断开，要么将其移至太阳模拟器，要么在原位进行表征，并对组件温度、入射太阳光谱和强度进行校正。组件的发光或热图像相对容易在原位获取。电致发光（EL）图像能突出显示组件中的物理缺陷，但无法提供易于解读的...
解读: 该EL图像智能诊断技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台的预测性维护模块，通过无人机或固定相机采集电站组件EL图像，利用Image Transformer模型实时预测I-V曲线，无需现场IV测试即可评估组件健康状态。该技术可显著提升SG系列逆变器配套的智...