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测量室内光伏器件的关键指标
Essential metrics for measuring indoor photovoltaics
Muhammad Ahsan Saeed · Nano Energy · De Rossi · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
室内光伏(IPV)器件作为低功耗电子设备在环境光照下的可持续电源正受到广泛关注。然而,缺乏标准化的测试方法和报告规范限制了技术间的有效比较与进步。本文综述最新研究进展,提出可靠表征IPV所需的关键参数与实践要点,涵盖光源校准、光谱匹配、器件遮蔽及温度控制等方面,以提升实验可重复性并实现公平性能评估。本展望旨在为建立统一的室内光伏测试标准提供基础框架。
解读: 该室内光伏标准化测试方法对阳光电源拓展低功耗应用场景具有重要参考价值。文章提出的光谱匹配、温度控制等表征规范可直接应用于SG系列微型逆变器在室内分布式发电的MPPT算法优化,特别是弱光环境下的功率追踪精度提升。对于储能系统,IPV器件的精确性能评估有助于开发ST系列小型储能变流器与室内光伏的集成方案...
基于逆变器小交流信号注入的电池阻抗在线辨识
Online Battery Impedance Identification Based on Small AC Signal Injection of Inverter
Hongyan Qu · Ding Luo · Dong Jiang · Min Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
电池阻抗在线识别是一种用于电池状态评估和健康诊断的无损测量技术。然而,传统方法成本高、耗时长,且只能在离线的小电池上进行。受此推动,我们专注于开发一种透明且新颖的测量方法,该方法首次利用与电池相连的现有逆变器产生的可控正弦扫频扰动。在本文中,通过逆变器控制,由于功率流动,具有可控幅度和目标频率的小交流激励信号可以传输到电池。这种方法无需将电池从操作系统中断开或添加额外的激励电路,为电池阻抗在线识别提供了一种低成本、高可用性且实时的手段。一旦将其开发为广泛使用的电池 - 逆变器系统中的嵌入式功能,...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看,这项基于逆变器小信号注入的在线电池阻抗识别技术具有重要的战略价值。该技术通过现有储能逆变器产生可控正弦扫频扰动来实现电池电化学阻抗谱(EIS)测试,无需额外硬件投入或系统离线,这与我们追求低成本、高可靠性的储能解决方案理念高度契合。 技术价值方面,该方法可直接嵌入阳...
UniWave200波浪能转换装置的波浪到电网能量转换效率分析
Efficiency Analysis of the Wave-to-Grid Energy Conversion of the UniWave200 Wave Energy Converter
Fadia Ticona Rollano · Arthur Santos · Robert J. Cavagnaro · Scott Hunter 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
波浪能是一种储量巨大但尚未充分开发的可再生能源,具有显著贡献全球能源生产的潜力。澳大利亚Wave Swell Energy Ltd.公司研发了一种基于传统振荡水柱(OWC)概念的新型单向轴流涡轮技术。其全尺寸原型机UniWave200于2021至2022年在塔斯马尼亚国王岛近海部署并接入电网进行测试。美国能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)对试点项目数据进行了分析,结果表明,在有效波高超过1米时,综合捕获宽度比(CWR)与发电系统效率(PTO)的全链路波浪到电网能量转换效率约为45%。
解读: 该波浪能转换效率分析对阳光电源拓展海洋可再生能源领域具有重要参考价值。UniWave200的45%波浪到电网转换效率及其PTO发电系统设计理念,可借鉴应用于阳光电源ST系列储能变流器与海上风电储能系统的开发。其单向轴流涡轮的能量捕获与转换策略,对PowerTitan大型储能系统在海洋环境下的功率调节...
构网型变流器在低电压穿越期间的无功电流响应:测试方法影响分析
Reactive Current Response of Grid-Forming Converters During Low-Voltage-Ride-Through: Analysis of Test Method Impact
Ziqian Zhang · Robert Schuerhuber · Lothar Fickert · Guochu Chen · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年7月
本文对低压穿越(LVRT)条件下的构网型变流器(GFM)进行了研究。着重探讨了内环控制策略和电网拓扑结构对 GFM 性能的影响。该研究提出了一种适用于不同内环控制策略的通用等效建模方法。此外,评估了三种 LVRT 测试装置:基于并联阻抗的电压跌落发生器(SIVSG)、带阻抗的可编程电压源(PVS)和硬件在环(HIL)系统,强调了它们在模拟电网故障特征方面的差异。结果表明,SIVSG 和 PVS 在模拟实际电网故障场景方面存在局限性,可能导致 GFM 错误地通过 LVRT 测试。相反,基于 HIL...
解读: 从阳光电源构网型逆变器及储能系统产品线角度看,该论文对低电压穿越(LVRT)测试方法的深入研究具有重要的工程实践价值。随着新能源渗透率提升,电网要求逆变器从传统跟网型向构网型演进,而LVRT能力是并网合规性的核心指标。论文揭示的测试方法差异性问题,直接关系到我们产品在实验室测试与现场运行表现的一致性...
环保型硝酸锂掺杂瓜尔胶聚合物电解质用于储能器件
Eco-friendly guar gum polymer electrolytes doped with lithium nitrate for energy storage devices
Madeswaran Saminathan · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
通过溶液浇铸法将硝酸锂溶解于聚合物基质中,制备出一种基于天然瓜尔胶的固态聚合物电解质。获得了含不同浓度硝酸锂的自支撑瓜尔胶膜。X射线分析表明所制备的样品具有高度非晶态结构。傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析证实了瓜尔胶与盐之间的络合作用。通过电化学阻抗谱测定离子电导率,其中含有1.2 g瓜尔胶和0.4 g硝酸锂的样品表现出最高的离子电导率,达1.07 × 10⁻³ S cm⁻¹。采用热重分析(TGA)研究聚合物电解质的热稳定性。介电谱用于测定介电常数和介电损耗,从而深入了解电解质的极化特性。最高...
解读: 该瓜尔胶基固态聚合物电解质技术对阳光电源储能系统具有前瞻价值。其1.07×10⁻³ S/cm的离子电导率、3.2V电化学稳定窗口及0.96的离子迁移数,可为PowerTitan储能系统和ST系列PCS的电池安全性提升提供新思路。天然高分子材料的环保特性契合ESS绿色制造方向,固态电解质技术可降低热失...
基于动态运行包络的需求响应方案在低压配电网中的开发与验证
Development and validation of a dynamic operating envelopes-enabled demand response scheme in low-voltage distribution networks
Gayan Lankeshwar · Rahul Sharm · M.R.Al · Ruifeng Yan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382
动态运行包络(DOE)为在分布式能源资源(DER)日益渗透低压(LV)网络的情况下维护网络完整性提供了一种有前景的解决方案。目前,DOE的应用主要集中在控制屋顶光伏(PV)系统的有功功率输出,往往忽视了需求响应(DR)的作用。本文提出了一种两阶段协调策略,将居民侧需求响应整合到电力市场中,并置于DOE框架之内。在第一阶段,配电网络服务提供商(DNSP)采用凸包法在每个用户的并网点(POC)定义DOE;在第二阶段,需求响应聚合商(DRA)利用DNSP提供的DOE实施一种分层控制系统,在跟踪负荷设定...
解读: 该DOE动态运行包络技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器具有重要应用价值。论文提出的两阶段协调控制策略可集成至iSolarCloud平台,实现分布式光储系统的精准需求响应。凸包法定义的POE连接点包络线可优化PowerTitan储能系统的充放电策略,在满足电网statutory限值前提下...
带电网支撑型储能系统的双馈感应风力发电机
DFIG Driven Wind Turbine With Grid Supporting Battery Storage System
Sonam Gupta · Anup Shukla · Mohammad Abusara · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
随着风能越来越多地并入电网,电网运营商面临诸多挑战,这就需要在停电期间持续进行风力发电以维持系统稳定。电压骤降会对并网双馈感应发电机(DFIG)产生重大影响。因此,将双馈感应发电机与电网电池储能系统(GBSS)相结合,可在公共连接点(PCC)提供必要的有功和无功功率支持,满足低电压穿越(LVRT)要求,并为电网提供其他服务。本文提出并通过实验验证了一种双馈感应发电机的网侧变流器(GSC)与电网电池储能系统之间的协调控制方案。在该方案中,外部控制回路内功率设定点的动态调整会对公共连接点的电压和频率...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,本文提出的DFIG与电网侧储能系统协调控制方案具有重要的技术借鉴价值。虽然研究聚焦于风电领域,但其核心技术理念与我司在光伏逆变器与储能系统集成方面的战略布局高度契合。 该方案的核心价值在于通过协调控制实现了发电侧变流器(GSC)与储能变流器的无缝协同,在电网电压跌落时提供...
X射线辐照诱导的p-GaN肖特基栅HEMT阈值电压不稳定性
X-Ray Irradiation-Induced VTH Instability in Schottky-Gate p-GaN HEMTs
Yu Rong · Feng Zhou · Wenfeng Wang · Can Zou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
p型氮化镓(p - GaN)肖特基栅结构增强型(E - mode)高电子迁移率晶体管(HEMT)在辐照应用方面具有巨大潜力,但其阈值电压($V_{TH}$)的不稳定性仍在研究之中。在这项工作中,通过构建一个剂量可调且集成了外围偏置电路的X射线辐照在线监测系统,全面研究了阈值电压($V_{TH}$)的不稳定性与辐照剂量和漏极偏置的关系。在仅进行辐照的条件下,该器件在低剂量辐照时呈现出负的$V_{TH}$漂移,随后在高剂量辐照时出现正的$V_{TH}$漂移。通过进行数值模拟、霍尔测量和电容 - 电压...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于p-GaN肖特基栅结构HEMT器件在X射线辐照下阈值电压稳定性的研究具有重要的战略参考价值。GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)作为第三代宽禁带半导体器件,在光伏逆变器和储能变流器的功率转换环节具有显著优势,其高频开关特性和低导通损耗可直接提升系统效率和功率密度。...
1.2 kV 4H-SiC MOSFET在重复短路测试下静态与动态特性的退化机制
Degradation mechanisms for static and dynamic characteristics in 1.2 kV 4H-SiC MOSFETs under repetitive short-circuit tests
Ying Ji · Linna Zhao · Shilong Yang · Cunli Lu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.226
本文通过在栅源电压(VGS,OFF/VGS,ON)分别为−4/+15 V、−4/+19 V和0/+19 V条件下进行重复短路(RSC)测试,研究了1.2 kV 4H-SiC MOSFET的退化行为。结合实验与仿真结果发现,在雪崩过程中栅氧化层中捕获的电子或空穴是导致静态参数退化的主要机制。在VGS,OFF/VGS,ON = −4/+19 V条件下,经过240次短路(SC)测试后,阈值电压VTH和导通电阻RDS,ON分别增加了0.4 V和3.0 mΩ;在0/+19 V条件下分别增加了0.45 V和...
解读: 该研究揭示SiC MOSFET短路退化机理对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器至关重要。栅极氧化层电荷陷阱导致阈值电压漂移和导通电阻增加,直接影响功率器件可靠性。研究发现负偏压门极驱动(-4V)可显著改善短路耐受性,为PowerTitan储能系统和充电桩产品的SiC驱动电路优化提供依据。建议...
利用p型氧化物钝化提高AlGaN/GaN MIS-HEMT的ESD可靠性
Enhanced ESD Reliability of AlGaN/GaN MIS-HEMTs Using a p-Type Oxide Passivation
Mohammad Ateeb Munshi · Mehak Ashraf Mir · Mayank Shrivastava · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
在本研究中,我们首次展示了一种基于 p 型氧化物(AlTiO)钝化的器件级解决方案,用于提高 AlGaN/GaN 金属 - 绝缘体 - 高电子迁移率晶体管(MIS - HEMT)的静电放电(ESD)可靠性。我们进行了全面的 ESD 测试,包括采用标准传输线脉冲(TLP)以及超快传输线脉冲(VF - TLP)的关态、半开态、浮栅和反向栅 - 源极应力测试。此外,还在半开态下对漏极施加非破坏性 ESD 脉冲,以研究其对器件性能的影响。与传统的 SiN 钝化 GaN MIS - HEMT 相比,所提出...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于p型氧化物钝化层的GaN MIS-HEMT静电放电(ESD)可靠性增强技术具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性,正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向,但ESD脆弱性一直是制约其大规模应用的瓶颈。 该研究通过AlTiO ...
利用离子液体和光照对全无机CsPbBr3半透明钙钛矿太阳能电池性能的影响
Exploiting the impact of Ionic Liquids and light exposure on performance of fully inorganic CsPbBr3 semi-transparent perovskite solar cells
Jessica Barichello · Barbara Paci · Paolo Moras · Javid Hajhemati 等11人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287
摘要 无机宽带隙CsPbBr3钙钛矿是一种在多种光电子器件(如太阳能电池、探测器和发光二极管)研究中具有重要意义的材料。尽管2.3 eV的带隙限制了不透明钙钛矿太阳能电池(PSC)的功率转换效率(PCE)难以超过10%,但这类材料在多个光伏(PV)领域仍具有广阔前景,例如建筑一体化光伏(Building Integrated PV)和农业光伏(agri-PV),在这些应用中,器件堆叠的半透明性可带来额外价值。在本研究中,我们开发了一种沉积工艺,在PbBr2沉积过程中引入BMIM-BF4离子液体,...
解读: 该CsPbBr3半透明钙钛矿电池技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有前瞻价值。其2.3eV宽带隙特性和58%可见光透过率,适配BIPV和农光互补场景,可与SG系列逆变器的MPPT优化算法协同,提升建筑一体化和农业光伏系统效率。离子液体改性工艺提升的稳定性(MPP光照老化测试表现优异)为户外长期运行提供...
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...
溶液法制备的ZnO/Al2O3垂直异质结构IGFET:用于柔性电子器件的高迁移率和光电功能
Solution-processed ZnO/Al2O3 vertical heterostructure IGFETs: high mobility and optoelectronic functionality for flexible electronics
Lephe S contributed to conceptualization · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
在柔性与透明电子领域,氧化锌绝缘栅场效应晶体管(ZnO IGFET)因其优异的材料特性而成为关键组件,其中包括3.37 eV的宽禁带,这有助于实现高电子迁移率、光学透明性以及与多种基底的良好兼容性。基于ZnO的IGFET在透明电子、柔性及可穿戴设备、平板显示器和高频应用等领域具有显著优势。此外,ZnO在热稳定性和化学稳定性方面表现优越,使其非常适合用于电力电子系统。本文采用并研究了一种成本效益高的器件制备技术——溶液法浸涂技术,该方法通过调节提拉速度、溶液浓度和粘度等关键参数,能够精确控制薄膜厚...
解读: 该溶液法ZnO/Al2O3异质结晶体管技术对阳光电源储能系统和光伏逆变器具有重要参考价值。其宽禁带(3.37eV)特性与公司SiC/GaN功率器件战略契合,9.25 cm²V⁻¹s⁻¹的高迁移率可提升ST系列PCS开关性能。溶液法低成本工艺为大面积柔性传感器集成提供思路,可应用于PowerTitan...