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高质量PEI/Ag/PEI-Zn半透明电极用于高效无ITO柔性有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池
High-Quality PEI/Ag/PEI-Zn Semitransparent Electrode for Efficient ITO-Free Flexible Organic Solar Cells and Perovskite Solar Cells
Hong Lu · Lin Xu · Zihao Wei · Zhanzheng Wang 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
为推动柔性有机和钙钛矿太阳能电池的发展，亟需开发兼具高透光率、低方阻和优异弯折性能的柔性半透明电极。本研究在PEN、PET和PDMS基底上构建了高性能PEI/Ag/PEI-Zn柔性电极，显著提升了超薄Ag膜在可见光范围的透射率。通过130 °C退火调控PEI与Zn离子的螯合作用，优化PBDB-T-SF:IT-4F器件效率。PEI-Zn层兼具电子传输与表面修饰功能，且电极在反复弯折中表现出优于ITO器件的机械稳定性。该电极应用于柔性钙钛矿电池时，效率达19.24%，经500次弯折后仍保持初始值的7...
解读: 该柔性半透明电极技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。PEI/Ag/PEI-Zn电极的高透光率、低方阻和优异弯折性能，可启发SG系列逆变器在BIPV（光伏建筑一体化）场景的应用拓展，特别是半透明组件与逆变器的匹配优化。柔性钙钛矿电池19.24%效率及500次弯折后保持73%性能的特性，为便携式...
无基板功率半导体封装的可回收性潜力
Substrate-Less Power Semiconductor Packaging for the Potential of Recyclability
Jinxiao Wei · Jinpeng Cheng · Yuxiang Chen · Li Ran 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
功率电子领域正致力于提升可回收性。功率半导体器件与模块制造能耗高、材料成本大，但使用寿命有限。本文探索一种有望提高其可回收性的封装结构，聚焦无基板设计中的散热与电气绝缘问题。采用定制三分段热管替代难回收的陶瓷覆铜（DBC）或活性金属钎焊（AMB）基板，并假设以可回收聚醚酰亚胺（PEI）封装替代常规热固性塑料外壳与硅凝胶。提出设计流程，匹配热管性能与器件热耗散及绝缘需求。结果显示，结至散热器热阻显著低于传统基板，且通过比较不同工质的绝缘强度，确定了可行的绝缘方案。
解读: 该无基板功率半导体封装技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，功率模块占据成本和能耗的显著比例，采用热管替代DBC/AMB基板可显著降低结至散热器热阻，提升SiC/GaN器件的散热性能，支撑更高功率密度设计。可回收PEI封装材料符合储能系统全生命周期绿色化...
基于多群体遗传算法的MMC多目标功率损耗优化控制
Multiobjective Power Losses Optimization of MMC Based on Multipopulation Genetic Algorithm for HVdc Transmission System
Jifeng Zhao · Jia Pei · Sitong Wu · Hong Fu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
模块化多电平换流器（MMC）因效率高、易于扩展，已成为高压直流输电系统的核心部件。子模块及其内部半导体器件的功率损耗显著影响MMC的运行成本与使用寿命。基于环流控制的损耗优化方法因其硬件成本低、输出电流谐波小而备受关注。本文提出一种基于多群体遗传算法的多目标功率损耗优化控制策略（MOPLOC-MPGA），实现MMC运行成本与寿命的协同优化。通过仿真与实验验证了该方法在MMC应用中的有效性与适用性。
解读: 该MMC多目标功率损耗优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和大型PowerTitan储能系统具有重要应用价值。文中基于多群体遗传算法的环流控制优化策略，可直接应用于阳光电源多电平拓扑产品中，通过协同优化运行成本与器件寿命，降低IGBT/SiC模块的热应力与开关损耗。该方法无需额外硬件成本且保持低谐波...
考虑直流母线中点电压影响的计算高效增强型载波DPWM方法用于维也纳整流器并抑制低次谐波
Computationally Efficient Enhanced CB-DPWM for Vienna Rectifier with Low-Order Harmonics Mitigation Considering DC-link NP Voltage Impact
Yushuo Pei · Yu Tang · Bingyu Li · Xuhao Du 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
针对双输出负载应用，传统不连续脉宽调制（DPWM）因直流母线中点（NP）电压振荡与不平衡，易引入输出电压误差，加剧低次电流谐波。此外，采用非对称空间矢量图的改进DPWM方案计算复杂度高。为此，本文提出一种考虑直流母线NP电压影响的计算高效增强型载波式DPWM（ECB-DPWM）策略。通过分析考虑NP电压的钳位模式，推导出可最小化开关损耗并平衡中点电压的零序分量与调制信号。实验结果表明，该方法在平衡与不平衡负载下均显著抑制低次电流谐波，相比优化空间矢量PWM（OSVPWM）开关损耗降低36%以上，...
解读: 该增强型载波DPWM技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。维也纳整流器作为三电平拓扑的典型代表，广泛应用于阳光电源的双向储能PCS和大功率光伏逆变器中。该方法通过考虑直流母线中点电压影响，可有效解决ST系列储能系统在不平衡负载工况下的中点电压波动问题，显著抑制低次谐波...
不同Al/Cu缓冲层比例下SiC MOSFET功率模块在功率循环中退化特性的对比分析
Comparative Analysis of Degradation of SiC MOSFET Power Module With Different Proportions of Al/Cu Buffer Under Power Cycling
Yunhui Mei · Songmao Zhang · Yuan Chen · Longnv Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年2月
由于碳化硅（SiC）芯片与键合线之间的热膨胀系数（CTE）不匹配，键合界面处会产生严重的热机械应力，导致键合线的可靠性显著降低。通过使用烧结银在芯片顶部连接铝/铜缓冲层，可以改善键合线与芯片之间的热膨胀系数不匹配问题，大大提高键合线的可靠性。缓冲层与银烧结技术的结合显著提高了功率模块的可靠性并增强了功率密度。此外，缓冲层增加了热容量，从而降低了半导体器件的工作温度。在本研究中，通过亚秒级功率循环测试（PCT）研究了不同比例的铝/铜应力缓冲层对采用铝键合线的单面模塑碳化硅功率模块可靠性的影响，并对...
解读: 从阳光电源业务视角来看，这项关于SiC MOSFET功率模块中Al/Cu缓冲层的研究具有重要的战略意义。SiC器件是我们光伏逆变器和储能变流器实现高功率密度、高效率的核心技术，而键合线可靠性一直是制约产品寿命的关键瓶颈。 该研究通过在芯片顶部采用银烧结技术集成Al/Cu缓冲层，有效缓解了SiC芯片...
可解释性增强模糊集用于配电鲁棒最优调度中区域风电不确定性量化
Interpretable Augmented Ambiguity Set for Quantifying Regional Wind Power Uncertainty in Distributionally Robust Optimal Dispatch
Zhuo Li · Lin Ye · Ming Pei · Xuri Song 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
大规模风电并网给电力系统运行带来严峻的不确定性挑战。本文提出一种基于深度学习的可解释增强模糊集，用于分布鲁棒优化框架下的两阶段经济调度，以精确刻画区域风电不确定性。该模糊集融合各风电场细粒度误差模型及站点间交互依赖关系。首次提出多教师知识蒸馏-时间生成对抗网络（MKD-time GAN），通过级联学习机制构建单风电场预测误差的球形模糊集；进一步结合Nataf变换将多个模糊集映射为表征区域联合误差分布的增强模糊集，并推导出可 tractable 的两阶段调度求解算法。IEEE 118节点系统验证了...
解读: 该研究提出的深度学习增强模糊集方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的调度优化,提升大规模风储联合系统的经济性和可靠性；2) 其多教师知识蒸馏框架可优化PowerTitan储能系统的功率预测算法,提高调度精度；3) 研究的区域联合误差建模方法可用...
考虑纹波功率传输的基于模块化多电平变换器的电力电子变压器设计与优化
Design and Optimization of the MMC-Based Power Electronic Transformer Considering Ripple Power Transfer
Zhixiang Li · Yunqing Pei · Jiahao Liu · Laili Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
基于模块化多电平换流器（MMC）的电力电子变压器（PET）具有通过固有双有源桥（DAB）实现纹波功率传输（RPT）的优势，从而可降低所需子模块电容并提高功率密度。然而，RPT的实现会导致DAB的损耗和体积增加，给运行模式选择和参数设计带来挑战。本文首次通过多目标优化（MOO）对基于MMC的PET在RPT模式下运行时的设计与优化进行了全面研究。首先，建立合适的模型来估算基于MMC的PET的元件损耗和体积。利用这些模型，开发了一个同时考虑效率和功率密度的MOO程序，以探索PET的设计原则。值得注意的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于MMC型电力电子变压器（PET）的研究具有重要的战略价值。该技术通过纹波功率传输（RPT）机制显著降低子模块电容需求并提升功率密度，这与我们在光储一体化系统和中高压储能解决方案中面临的核心挑战高度契合。 在储能系统应用层面，MMC-PET技术可直接赋能我们的Pow...
双面光伏系统性能评估改进模型的实验验证与应用
Experimental validation and application of an improved performance evaluation model for bifacial photovoltaic system
Shi-Jie Xub · Shuang-Ying Wuab · Lan Xiao · Pei-Tao Ruanb 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399
摘要 随着双面光伏（BPV）产业的快速发展，系统性能评估变得日益重要。本研究提出了一种改进的双面光伏系统性能评估（IPE）模型，该模型耦合了光、热、电及外部环境因素，并在不同环境条件和最小地面距离（h_mgd）下进行了实验验证。首先，采用蒙特卡洛光线追踪方法模拟双面光伏系统中的光传播过程，以获得组件正面和背面的非均匀辐照度分布；随后，分别采用有限体积法和离散积分法计算系统的热学与电学性能；最后，通过实验对模型进行了验证。结果表明，在部分多云无风日以及晴天为主、少云且有风的日子里，双面光伏组件正面...
解读: 该双面光伏性能评估模型对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。模型耦合光热电环境的IPE方法可优化MPPT算法,针对双面组件非均匀辐照特性实现更精准的功率追踪。研究揭示的最优离地高度(560mm)等安装参数,可集成到智能运维平台进行电站设计优化和发电量预测。模型12%以...
地质储氢优化的综合方法
An integrated approach for optimizing geological hydrogen storage
Sabber Khandoozi · Pei Li · Reza Ershadni · Zhenxue Dai 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381
摘要 在追求可持续能源转型和实现净零排放目标的过程中，地质氢气（H₂）储存（GHS）成为一项关键组成部分。GHS包括在低能源需求时期将可持续能源转化为H₂并注入地下储层，并在高能源需求时期将其采出。为优化GHS性能，必须针对各储存场地的特征——特别是储层非均质性和厚度——对注采速率等运行参数进行严格研究。理解储层特性与运行参数之间的相互作用，对于提高H₂采收效率并最小化产水量至关重要。通过数千次储层尺度的数值模拟，我们识别了这些变量如何影响关键性能指标：即最大化H₂采收量和最小化产水量。多变量自...
解读: 该地质储氢技术为阳光电源储能系统提供长周期能量存储方案参考。研究中的注入/提取速率优化、异质性分析方法可借鉴至ST系列PCS的充放电策略优化,特别是在电网调峰场景下。MARS敏感性分析框架可应用于PowerTitan系统的多变量协同控制,提升氢储能与电化学储能的混合调度效率。储氢-发电耦合系统需GF...
基于数据驱动与机理模型的锂离子电池健康状态估计与拐点识别
State-of-health estimation and knee point identification of lithium-ion battery based on data-driven and mechanism model
Yulong Ni · Kai Song · Lei Pei · Xiaoyu Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385
准确的健康状态（SOH）估计与拐点识别对于优化电池性能及生命周期管理至关重要。本文提出了一种结合改进的基于牛顿-拉夫逊优化算法优化支持向量回归与自适应提升算法（INRBO-SVR-AdaBoost）的SOH估计方法，以及一种基于最大垂直距离法并考虑失效阈值的拐点识别方法。首先，引入三项改进以增强标准NRBO算法的全局搜索能力与收敛速度，从而使SVR方法能够获得最优参数；随后，采用AdaBoost算法对INRBO-SVR方法进行集成，进一步提高SOH估计精度。实验结果表明，INRBO-SVR-Ad...
解读: 该锂电池SOH估计与拐点识别技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要价值。INRBO-SVR-AdaBoost算法可集成至iSolarCloud平台,实现储能系统电池健康状态精准预测(误差<0.89%),优化BMS管理策略。拐点识别方法可指导ESS全生命周期管理,精确判定电...
利用光伏、光催化和热化学耦合的混合制氢系统实现高效全光谱太阳能收集
Hybrid hydrogen production system utilizing photovoltaics, photocatalysis, and thermochemistry for effective full-spectrum solar energy harvesting
Pei Li · Rujing Yan · Jing Zhang · Mou Wu 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336
摘要 将太阳能转化为氢气为解决太阳能发电的间歇性问题并实现长期能量存储提供了一种有前景的解决方案。然而，当前基于光伏、光催化和热化学过程的制氢方法通常未能充分考虑太阳光谱中不同波段能量品质的差异，从而限制了其能量转换效率。针对这一问题，本文提出一种创新性的高效率制氢方法，通过集成上述三种技术路径，并优化太阳光谱能量的梯级利用。该方法将太阳光按紫外、可见光和红外波段进行分谱，分别驱动光热催化、光伏电解水以及甲醇重整反应，同时结合废热回收以进一步提升系统整体能效。为评估系统性能，建立了全面的运行仿真...
解读: 该全光谱制氢技术对阳光电源光储氢一体化解决方案具有重要启示。其光伏电解水部分可与SG系列逆变器及ST系列PCS深度耦合,通过MPPT优化提升光电转化效率;系统40.20%的太阳能制氢效率和68.01%的能源效率为我司PowerTitan储能系统与制氢装置的协同设计提供参考;光谱分级利用思路可应用于i...