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被动冷却辅助下太阳能电池性能的理论分析
Theoretical analysis of solar cell performance assisted by passive cooling
Qin Ye · Hongjie Yan · Meijie Chen · Connected Content · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
辐射冷却与蒸发冷却等被动散热策略在太阳能电池热管理中备受关注，但其对电池性能影响的评估尚不充分，制约了被动冷却结构的设计优化。本文建立了电-热耦合模型，系统分析了不同被动冷却条件下太阳能电池的性能表现。结果表明，在自然对流环境下，相较于普通玻璃封装电池，通过提升中红外发射率或太阳光谱中λg以上波段反射率实现的天空辐射冷却，对降温或输出功率提升效果有限。关键在于采用减反射涂层保证近完美亚λg波段透过率，这对电池性能起主导作用。选择性光谱调控下，低温并不直接对应高输出功率。
解读: 该被动冷却理论研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan储能系统的热管理优化具有重要参考价值。研究揭示的关键发现——亚λg波段减反射涂层对性能的主导作用，可指导光伏组件封装材料选型，提升MPPT算法的温度补偿精度。电-热耦合建模方法可应用于逆变器功率模块散热设计，特别是SiC器件在高温环...
耦合潜热的可逆太阳能加热与辐射冷却用于自适应热调控
Reversible solar heating and radiative cooling coupled with latent heat for self-adaptive thermoregulation
Qin Ye · Na Guo · Meijie Chen · Renewable Energy · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
被动式太阳能加热与辐射冷却因其无需电力的优势在降低全球能耗方面备受关注。然而，静态单一的辐射冷却或太阳能加热在寒冷或炎热天气下易导致过度冷却或过热。为此，本研究提出一种将潜热存储/释放与可逆太阳能加热-辐射冷却耦合的自适应热调控策略。利用商用形状记忆合金，在高太阳反射率（R¯solar＝0.95）与高热发射率（ε¯LWIR＝0.93）的辐射冷却模式和高太阳吸收率（α¯solar＝0.92）与低热发射率（ε¯IR＝0.08）的加热模式间实现临界温度下的自适应切换。引入高导热相变材料，凭借约1的潜热...
解读: 该自适应热调控技术对阳光电源户外储能与光伏系统具有重要应用价值。PowerTitan大型储能系统及SG系列逆变器在户外运行时面临严峻的温控挑战，传统主动散热耗能显著。该研究提出的可逆太阳能加热-辐射冷却耦合相变材料方案，可应用于储能柜体与逆变器外壳设计：高温时自动切换至高反射率（0.95）辐射冷却模...
特刊主编寄语：电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...