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多功能PbI₂实现具有超弱光检测能力的自驱动钙钛矿纳米线光电探测器
Multi-functional PbI2 enables self-driven perovskite nanowire photodetector with ultra-weak light detection ability
Yapeng TangBo'ao XiaoDingjun WuHai Zhou · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46
具有自驱动特性的高性能钙钛矿光电探测器通常需电子/空穴传输层来提取载流子，但传输层结构易导致钙钛矿与传输层界面质量差，限制器件性能与稳定性。本研究提出一种新颖结构，将钙钛矿纳米线原位生长于PbI₂上，PbI₂兼具反应原料与高效载流子提取层功能。通过优化PbI₂厚度、纳米线生长时间及离子交换时间，构建了ITO/PbI₂/CsPbBr₃/碳结构的自驱动光电探测器。优化后的器件响应率达0.33 A/W，探测率高达3.52×10¹³ Jones，最低可检测光功率低至0.1 nW/cm²。该工作为制备结构...
解读: 该自驱动钙钛矿光电探测器技术对阳光电源光伏及储能系统具有重要应用价值。其超弱光检测能力（0.1 nW/cm²）和高探测率（3.52×10¹³ Jones）可应用于SG系列光伏逆变器的辐照度传感器优化，提升低照度环境下的MPPT算法精度和发电效率。简化的ITO/PbI₂/CsPbBr₃/碳结构无需额外...
考虑ENSO事件的高比例可再生能源系统季节性储能容量优化配置
Optimal Capacity Allocation of Seasonal Energy Storage for High-Proportion Renewable Energy System Considering ENSO Events
Jiawei Zhang · Xiaoyan Bian · Yudan Gu · Qibin Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
近年来，厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）引发的极端天气对高比例可再生能源电力系统造成显著影响，导致源荷间出现季节性电力失衡。为此，本文提出一种考虑ENSO事件的高比例可再生能源系统季节性储能（SES）容量优化配置模型。首先，构建考虑ENSO事件的源荷不匹配评估模型，采用Spearman相关系数分析ENSO指数与源荷数据的相关性，并基于三种共享社会经济路径（SSPs），利用改进的随机森林回归算法（RFRA）以ENSO指数和相关气象指标为输入建立预测模型，进而计算各SSP下的源荷不平衡量；其次，建立以...
解读: 该季节性储能容量优化配置技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ESS集成方案具有重要应用价值。研究提出的考虑ENSO极端气候事件的源荷不匹配评估模型，可直接应用于ST系列储能变流器的容量规划策略，通过Spearman相关性分析和改进随机森林算法预测长周期功率波动，为储能系统EMS能量管理提...
通过外加磁场调控液态金属电池的放电性能和电极界面
Regulating the discharge performance and electrode interface of liquid metal batteries through external magnetic fields
Xianbo Zhou · Lei Fan · Jing Ning · Hao Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383
摘要 液态金属电池（LMBs）因其长循环寿命、高安全性和低成本，在大规模储能领域具有广阔的应用前景。然而，LMBs在放电过程中存在较大的浓差极化以及一定的内部短路风险，严重阻碍了其实际应用。本研究提出采用施加外加磁场的策略来解决上述两个问题。首先，通过数值模型和逻辑推理阐明了外加磁场发挥作用的机理。进一步的实验结果表明，外加磁场显著提升了LMBs的放电性能。在500 mA cm−2的电流密度下，61.9 mT的磁场使放电电压提高了34.64%；在1000 mA cm−2的电流密度下，29.6 m...
解读: 该液态金属电池外磁场调控技术为阳光电源ST系列储能系统提供创新思路。研究揭示的磁场抑制浓差极化机制(500mA/cm²下电压提升34.64%)可启发PowerTitan大容量储能产品的热管理优化和电化学性能提升。磁场快速修复短路故障的能力对储能PCS的故障诊断与自愈合控制策略具有借鉴意义,可集成至i...
利用可见光RGB图像监测光伏板上的沙尘积聚水平
Monitoring Sand–Dust Accumulation Levels on Photovoltaic Panels Using Visible Spectrum RGB Images
Bo Ren · Qianggang Wang · Niancheng Zhou · Saad Mekhilef · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月
准确监测和评估沙尘堆积程度对于优化沙尘地区光伏系统的清洁计划至关重要。本文提出一种利用光伏面板可见光谱 RGB 图像的智能监测方法。首先，建立基于光伏效率损失模型的收益函数，进而提出沙尘堆积程度的分级标准。其次，设计了一个沙尘堆积监测框架，该框架包括图像预处理操作和混合卷积变压器 - 编码器网络。预处理步骤包括校正和背景过滤，旨在消除潜在的干扰因素。此外，将具有扩展感受野的空洞茎模块和新颖的关系感知全局注意力模块集成到混合卷积变压器 - 编码器网络中，以识别不同沙尘堆积程度的面板图像之间的全局和...
解读: 从阳光电源全球化业务布局来看，中东、北非、中亚等沙尘高发地区是公司光伏系统的重要市场。该论文提出的基于RGB可见光图像的沙尘积累智能监测方法，为我们在这些区域的运维服务升级提供了重要技术参考。 该技术的核心价值在于将沙尘监测与发电效率损失模型相结合，建立了基于收益函数的积尘分级标准。这与阳光电源智...
基于随机森林可解释人工智能揭示储能与可再生能源在脱碳进程中的协同作用
Understanding the synergy of energy storage and renewables in decarbonization via random forest-based explainable AI
Zili Chen · Zhaoyuan Wu · Lanyi Wei · Linyan Yang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390
摘要 可再生能源（RE）与储能系统（ESS）的协调发展对于低碳转型至关重要。除了最优规划方案外，理解规划结果背后的深层原因对于提升决策透明度与可靠性同样关键。本研究探讨了在不同脱碳阶段中可再生能源与中长期储能（MTES）之间协同关系的演变过程，提出了一种可解释的分析框架，用于归因并分析影响规划结果的关键因素。通过采用随机森林（Random Forest, RF）方法，该框架识别出在不同边界条件下（如碳排放限额、资源禀赋和经济约束）驱动可再生能源—储能协同效应的核心因素，从而深入揭示时间与空间因素...
解读: 该研究对阳光电源储能规划具有重要指导意义。研究揭示长时储能(LDES>100h)在新能源富集区域的季节性平衡价值,与PowerTitan液流储能系统的应用场景高度契合;短时储能在火电主导区域应对日内波动的需求,可通过ST系列PCS的快速响应能力实现。随机森林可解释性框架可集成至iSolarCloud...
不同滥用条件下液态金属电池电热行为的研究
Investigation on electro-thermal behavior of liquid metal batteries under various abusive conditions
Yi Zhang · Lei Fan · Haomiao Li · Bo Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 液态金属电池（LMB）因其长寿命和低成本的特性，被认为是大规模电网储能最具前景的解决方案之一。由于LMB具有全液态结构，许多研究人员面临的主要挑战是滥用条件对液-液界面稳定性以及发生内部短路（ISC）后的本征安全性的影响。本研究通过系统的实验研究，比较了不同滥用条件——包括机械滥用（振动、倾斜）、电气滥用（外部短路）和热滥用（热冲击）——对LMB电热特性的影响。结果表明，LMB在滥用条件下具有较强的自愈能力。值得注意的是，除由完全倾斜引发的ISC外，几乎所有由滥用条件引起的电压和温度变形在...
解读: 该液态金属电池安全性研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示的机械滥用(振动>10Hz、倾斜>39.3°)易引发内短路特性,可指导我们优化储能系统BMS热管理策略和机械结构设计。电池自愈合能力及温度特征(550-564°C)为PCS保护算法开发提供依据,特...