Vineeth Krishnan Valappi · Luis Martin Pomare · Michael Westo · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

摘要 本研究利用天气研究与预报（WRF）模型及其耦合气象-化学模型WRF Chem，模拟阿拉伯联合酋长国（UAE）地区的直接法向辐射（DNI）。研究旨在评估风成和人为气溶胶对DNI预报的影响，并在干旱地区比较WRF与WRF Chem模型的表现。目前，WRF-Chem模型已用于光伏屋顶系统的业务化预报。模拟涵盖2022年每个季节的一个月，代表了阿联酋不同的气象与气候状态。WRF Chem模型的模拟设置包括覆盖阿拉伯半岛的三个嵌套区域，重点聚焦于阿联酋地区。模型性能评估采用了迪拜水电局（DEWA）地...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。WRF-Chem模型通过显式建模气溶胶动力学,将DNI预测精度提升33%,在沙尘高发的2-3天预报中改善超60%。这为阳光电源在中东等干旱地区的光伏电站提供了精准功率预测依据,可集成至iSolarCloud智能运维平台,...

Yu Cao · Jiaqi Chen · Jing Zhou · Sanlong Wang 等10人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

简化器件结构并降低制造成本是推动光伏探测器发展的有效策略。在本研究中，我们结合理论与实验方法，开发了一种基于ZnO:B/Sb2Se3的自驱动异质结光伏探测器。采用近空间升华技术，在宽带隙ZnO:B衬底上生长出高度(002)取向、高光敏性的Sb2Se3薄膜，从而构建高性能异质结。多功能ZnO:B不仅作为n型层形成用于自供电的异质结结构，同时还充当透明前电极，显著简化了器件结构。与此同时，通过理论模拟，我们系统研究了Sb2Se3体缺陷、界面缺陷以及ZnO:B层和MoO3层厚度对器件性能的影响。值得注...

解读: 该ZnO:B/Sb2Se3异质结光伏探测器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要参考价值。其载流子动力学分析方法可用于优化逆变器的光伏输入响应特性,特别是400-900nm宽光谱响应机制有助于提升SG系列在弱光和复杂光照条件下的发电效率。自供电异质结结构的低复合率设计理念,可启发功率...

Kairui Li · Wenhui Li · Sanwan Liu · Donghao Guo 等7人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

摘要 碳基CsPbI2Br太阳能电池的光伏性能在很大程度上受到电子传输层（ETL）/钙钛矿界面质量的限制。具体而言，ETL/钙钛矿界面存在碘空位等缺陷。同时，ETL的费米能级（EF）通常远高于钙钛矿和透明导电氧化物（TCO）电极的费米能级。上述两个问题共同导致器件中严重的载流子复合。含氧酸盐已被开发为ETL/钙钛矿界面有前景的界面材料，因其具有有效的缺陷钝化和能级调节能力。然而，由于界面相互作用与能级调节之间关系尚不明确，这些材料的结构-功能关系尚未得到充分建立。本文通过使用CdSO4作为TiO...

解读: 该钛氧/钙钛矿界面优化技术对阳光电源光伏系统具有重要借鉴价值。研究通过硫酸盐修饰实现能级调控和缺陷钝化,将碳基钙钛矿电池效率提升至15.09%,并显著增强环境稳定性。该界面电子传输优化思路可应用于SG系列组串逆变器的MPPT算法改进,通过优化功率器件界面特性降低载流子复合损失,提升弱光响应和温度适应...

Sumit Sagar · Sagar Bhattarai · Jitendra Kumar · Amitesh Kumar 等5人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

摘要 在本研究中，我们通过引入有序纳米锥台（NCF）阵列结构，系统地研究了砷化镓（GaAs）太阳能电池的设计及其性能提升。这些独特的纳米结构通过促进光散射并降低反射率，增强了入射光子与活性GaAs层之间的相互作用，从而提高了光学吸收能力。利用时域有限差分法（FDTD）模拟，我们系统分析了这些纳米结构对光捕获和吸收效率的影响。优化后的纳米锥台结构在宽光谱范围内显著增强了光吸收，特别是在可见光和近红外区域表现突出。结果表明，在AM 1.5G太阳光谱条件下，该设计在300–1050 nm波长范围内的吸...

解读: 该纳米锥台阵列GaAs电池技术实现30.26%转换效率,对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其97%光谱吸收率和36.91mA/cm²短路电流密度,可启发我们优化MPPT算法以适配高效III-V族电池。纳米结构光管理思路可应用于iSolarCloud平台的光伏组件性能建模,提升发电预测精度...

Jianghao Liuabcd1 · Maiwulangjiang Adiliabcd1 · Hao Pan · Guofu Hou 等7人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSC）由于具有高吸收系数、低激子结合能和高载流子迁移率等优异特性，目前处于光伏研究的前沿。为了提升器件性能，不仅需要考虑缺陷态和界面态，还必须关注各功能层的材料特性及其能级排列。本研究采用wx-AMPS仿真软件，探讨了具有不同能带结构和载流子迁移率的载流子传输层对PSC性能的影响。模拟参数包括：温度300 K、1.5 AM光源、界面复合速率为10^7 cm⁻²，以及辅助陷阱隧穿模式。结果表明，降低能垒高度并提高载流子迁移率可显著提升电池的转换效率。优化后的模拟实现了28...

解读: 该钙钛矿电池载流子传输层优化研究对阳光电源光伏逆变器产品具有前瞻价值。研究中28.95%的电池效率提升和能级匹配优化思路,可启发SG系列逆变器的MPPT算法改进,通过精准追踪高效电池的输出特性曲线,降低失配损耗。载流子迁移率提升对应更低内阻,与公司1500V系统的低损耗设计理念契合。此外,无机传输层...

Marie Solange Tumusang · Lei Chen · Madan K.Mainal · Bailey M.Fry 等9人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

摘要 窄带隙有机-无机铅卤钙钛矿由于具有低成本、易于合成以及高效率等优势，在光伏领域受到了广泛关注。为了实现商业化应用，选择合适的电荷传输层并评估器件的稳定性与优化至关重要。本文利用光谱椭偏仪测量技术，研究了在环境空气中老化的、分别采用聚(3,4-亚乙二氧基噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）、聚[3-(6-羧己基)噻吩-2,5-二基]（P3CT）和聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]（PTAA）作为空穴传输层（HTLs）的封装型窄带隙锡-铅钙钛矿太阳能电池的降解行为。结果表...

解读: 该窄带隙钙钛矿电池载流子收集损耗研究对阳光电源SG系列光伏逆变器MPPT优化具有重要参考价值。研究揭示P3CT和PEDOT:PSS空穴传输层可实现90%载流子收集效率,比PTAA高8%,转换效率提升2.6-4.8%。这为阳光电源开发高效率光伏组件匹配算法、优化前端接触界面损耗监测提供理论依据,可应用...

Ryan M.Smith · Dylan J.Colvin · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

摘要 在光伏组件生命周期的各个阶段，快速、低成本且可靠的诊断技术在光伏产业中至关重要。暗态电流-电压（I-V）是一种用于评估组件健康状况的方法，能够提取受多种退化机制影响的关键电学参数。然而，对于某些特定损伤和退化模式的有效监测，可能并不需要完整的暗态I-V曲线。本文提出一种名为‘V10’的新型诊断技术，该技术通过监测达到某一特定电流注入时所需电压的变化，在低电流区域识别组件损伤，为现有方法提供了一种更高效的替代方案。实验表明，随着组件损伤加剧，V10值显著下降，说明其对不可见损伤的敏感性高于传...

解读: V10暗电流诊断技术为阳光电源组件级监测提供创新方案。可集成至iSolarCloud平台实现光伏电站全生命周期健康管理,在SG逆流器MPPT优化中嵌入低功耗V10检测算法,实时识别组件隐性损伤。该技术对ST储能系统中光储耦合场景的组件质量把控具有重要价值,可在运输、安装、调试阶段快速筛查,降低系统失...

Abdulwahab A.Q.Hasan · A.W.Mahmood Zuhdi · Abbas M.Al-Ghaili · Ali Q. Al Shetwi 等7人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

摘要 光伏（PV）系统因全球对清洁能源日益增长的需求而以前所未有的速度部署。然而，最大的挑战在于确保这些光伏系统特别是光伏组件能够长期有效运行。本综述研究了不同硅基太阳能光伏技术的退化问题，包括双面电池，并重点关注近年来引入的技术，如隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）电池和硅异质结（SHJ）电池。此外，本文还考察了太阳能光伏行业中用于故障和退化识别的最新技术进展。通过回顾多种分析与实验研究，建立了对太阳能光伏组件退化分析方法的深入理解，包括现场监测和加速老化实验。我们的分析表明，在新近开发的光伏...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。文章指出将扫描I-V曲线功能集成到逆变器中可实现早期衰减检测,这与我们SG系列逆变器的MPPT优化技术高度契合,可通过固件升级增强组件健康诊断能力。针对TOPCon和HJT等新型组件对UV和湿热敏感的发现,建议优化iSola...

Manne Naga Rajeshac1 · Andrew Simon Georgebc1 · Akshay Moolakkil · K.N.Narayanan Unni 等7人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

摘要：本研究设计并合成了两种新型染料LG-P7和LG-P8，显著提升了染料敏化太阳能电池（DSCs）在户外及室内/环境光照条件下的能量转换效率。这些染料（LG-P7和LG-P8）是在我们先前报道的LG-P5和LG-P6染料基础上进行修饰而得，通过引入乙炔基桥键以扩展染料分子的π共轭体系，从而增强光捕获能力。采用不对称双组分铜(II/I)氧化还原电解质（[Cu(II)(dmp)₂Cl]⁺/[Cu(I)(dmp)₂]⁺）并与无金属有机染料XY1b共敏化，LG-P7/P8器件在1000 lx白光荧光灯...

解读: 该染料敏化太阳能电池(DSC)室内光伏技术对阳光电源具有前瞻性参考价值。研究通过分子结构优化实现35%的室内光转换效率,为低照度场景提供新思路。可启发iSolarCloud平台在物联网传感器节点的自供电方案设计,结合ST系列储能系统开发室内能量采集模块。其共敏化策略和电解质优化方法论,对SG逆变器的...

Yongsheng Yan · Wujun Chen · Jianhui Hu · Iqra Tariq · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.289

摘要 光伏膜结构将膜材与柔性光伏板相结合，可利用太阳能发电，同时实现柔性化与轻量化设计。然而，在光伏一体化发展的过程中，膜结构面临一些问题，例如能量转换效率较低，以及光伏组件与结构在长期使用中的一体化可靠性问题。因此，本文描述并测试了一种新型的、集成高效柔性薄硅基光伏（Si-PV）电池的膜材料，以探究在不同太阳辐射条件下转换效率与温度之间的关系。通过单轴拉伸试验，研究了该新材料在太阳辐射环境下的力学性能，结果表明其具备良好的工程应用力学特性。本文还设计并建造了一座集成光伏功能的膜结构原型建筑，该...

解读: 该膜结构集成薄膜光伏技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维系统具有重要参考价值。研究揭示的光伏转换效率与温度、辐射关系可优化我司MPPT算法的温度补偿策略;三种膜材料的长期可靠性测试数据可指导柔性光伏场景的逆变器环境适应性设计;膜结构原型的多参数监测方案与iSolarCloud平台的预测性维护功...

Jianqing Lin · Xianglong Chen · Lei Han · Gang Wang · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.290

摘要 优化系统结构并引入分光技术是提升聚光太阳能光伏/热（PV/T）系统运行性能的有效策略。本研究提出了一种基于分光技术的两级聚光PV/T系统，并采用光-热-电全耦合的方法对系统进行分析。首先，利用蒙特卡洛光线追踪（MCRT）方法验证所建立的离散坐标（DO）辐射模型的可靠性。随后，将获得的定量结果作为体热源应用于三维流动传热模型中。最后，对两级聚光纳米流体PV/T系统在不同运行条件下的运行特性进行了参数化研究。结果表明，由二维DO辐射模型获得的辐射通量与MCRT方法所得结果具有良好的一致性。在三...

解读: 该光热电全耦合分光PV/T技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维系统具有重要价值。研究中的多物理场耦合建模方法可应用于逆变器热管理优化,提升MPPT算法在复杂光热条件下的追踪精度。串并联运行模式对比分析为储能系统ST系列PCS的拓扑优化提供参考,特别是在光储一体化场景中平衡电效率(22.13%)...

Shadfar Davoodi · Mohammed Al-Shargabi · David A. Woo · Promise O.Long 等6人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

摘要 氢能（HE）是大规模储能的一种有前景的解决方案，尤其适用于将间歇性可再生能源整合到全球能源系统中。实现这一转型的关键推动因素是地下氢气储存（UHS），该技术具备大规模储存氢气（H₂）的潜力；然而，由于存在技术、运行和工程上的复杂性，其实际部署仍面临重大挑战。针对这些挑战，本文对UHS技术进行了全面分析，重点探讨了其可行性、性能表现以及相关障碍。本文考虑了氢气独特的物理化学性质——如密度、黏度、扩散性、溶解度和吸附能力——及其对地下储存过程的影响。随后评估了将多种地质构造改造用于UHS的可行...

解读: 地下储氢技术为阳光电源储能系统提供长周期、大规模能量存储新思路。ST系列PCS可与氢储能系统协同,实现可再生能源消纳:电解制氢时作整流逆变,燃料电池发电时作并网变流。盐穴、枯竭油气藏等地质储氢方案可作PowerTitan储能站的季节性调峰补充,解决锂电储能时长受限问题。氢能与电化学储能混合配置,需G...

Haichuan Zhao · Jinhao Meng · Qiao Peng · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

摘要 在电池储能系统（BESS）的全生命周期管理中，早期捕捉锂离子电池（LIB）的退化路径至关重要，然而现有研究主要集中在短期电池健康状态（如健康状态，SOH）诊断。本研究提出一种创新性概念，旨在仅利用少量初始循环数据即可感知锂离子电池的退化轨迹，从而为BESS复杂化的运行与维护策略预留充足的调整空间。本文提出一种新颖的深度学习框架，通过构建基于电池早期使用数据的图特征来获取容量退化轨迹。为了捕获更丰富的容量衰减特征，该框架通过生成增量容量（IC）曲线和容量差分曲线对电压-容量数据进行增强，并将...

解读: 该早期电池退化轨迹预测技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要价值。通过少量初始循环数据的图形化特征和深度学习,可在电池全生命周期早期预判容量衰减路径,为储能系统预测性维护提供60个循环内的精准预警。该技术可集成至iSolarCloud平台,结合增量容量曲线分析,优化BMS健...

Jun Zhou · Yubin Ji · Changyin Sun · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

摘要 本文提出了一种利用飞轮储能系统（FESS）并结合一种新型管状深度Koopman模型预测控制（MPC）方法实现风电平滑的策略。尽管风能具有减少碳排放的潜力，但由于风速变化引起的功率波动，其应用面临显著挑战。为应对这些波动，本文采用FESS，因其具备快速充放电响应能力。为了控制FESS，采用深度神经网络（DNN）逼近Koopman算子以实现系统线性化，从而能够应用线性MPC控制器。为进一步增强系统的鲁棒性，引入了一种管状MPC方法，该方法由一个标称MPC和一个辅助MPC组成。本文严格建立了标称...

解读: 该飞轮储能平滑控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴价值。基于深度Koopman算子的管式MPC方法可增强储能系统应对风电波动的鲁棒性,其非线性系统线性化思路可优化现有PCS的GFM/GFL控制策略。该技术与阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护功能结合,...

Morteza Khoshvaght Aliabadi · Parvaneh Ghodrati · Yong Tae Kang · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

摘要 本研究首次提出将超临界二氧化碳（sCO₂）作为圆柱形锂离子电池用电池热管理系统（BTMS）中的冷却剂，并对其性能进行了全面评估，与传统冷却剂进行了对比分析。采用经过验证的基于计算流体动力学（CFD）的数值方法，系统研究了冷却单元数量、几何参数以及冷却条件等关键因素的影响。湍流模拟采用SST k-ω模型，sCO₂随温度和压力变化的物性参数通过美国国家标准与技术研究院（NIST）REFPROP程序获取，覆盖指定的压力与温度范围。结果表明，将冷却单元数量从1个增加到3个时，电池模块的最大温差降低...

解读: 该超临界CO2电池热管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。相比传统冷却介质,sCO2可将传热系数提升2.69-9.97倍,压降降低1.47-14.52倍,显著降低系统能耗。可应用于PowerTitan等大型储能系统和ST系列PCS的热管理优化,特别适合高功率密度场景。该技术无需冷却液回收系统,...

Nima Mirzaei Alavij · Rahmat Khezri · Mohammadreza Mazi · David Steen 等5人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

摘要 本文提出了一种新颖的混合整数线性规划（MILP）模型，用于在瑞典日前（DA）电力市场和频率抑制备用（FCR）市场中实现电池储能系统（BESS）的收益叠加。该模型详细考虑了日历老化与循环老化导致的电池退化以及市场的技术要求，旨在最大化电池所有者参与日前市场及三种FCR市场——正常运行下的FCR（FCR-N）和扰动情况下的FCR（FCR-D）上、下调频服务——所带来的潜在利润。为提供全面的结果，本文基于一分钟分辨率的真实数据，对2022全年进行了连续的日度优化计算。模拟了五种不同的运行模式，包...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的多市场收益优化具有重要参考价值。通过MILP模型实现日前电力市场与FCR调频市场的收益叠加,年收益可达单一市场的22倍,且电池年衰减仅1.7%。建议将该优化算法集成至iSolarCloud平台,结合GFM控制技术提升调频响应能力,并在电池...

Sabber Khandoozi · Pei Li · Reza Ershadni · Zhenxue Dai 等9人 · Applied Energy · 2025年3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...

Xinyu Lu · Wenjie Gang · Shanshan Cai · Zhengkai Tu · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

摘要 为提升离网能源系统的性能，本文基于一种新型多堆集成氢储能系统，提出了一种结合混合规则与优化的全生命周期能量管理策略（EMS）。该系统由四个质子交换膜电解槽（PEMEC）、四个质子交换膜燃料电池（PEMFC）以及一组电池组构成。所提出的EMS包括在线参数估计、基于规则的初级功率分配和基于优化的次级功率分配。首先，根据串联运行规则，结合高效率工作区间及多堆电压退化一致性，将功率在PEMEC/PEMFC堆之间进行分配；随后，剩余的波动功率优先由电池通过Q学习强化学习算法吸收。在随机风能、光伏出力...

解读: 该多堆栈氢储能系统的混合能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan系统具有重要借鉴价值。其分层优化架构(规则初分配+强化学习二次优化)可应用于光储氢耦合场景,通过Q-learning算法优化电池吸收波动功率,延长PEMFC寿命17.2%并降低系统年化成本9.2%。该策略可集成至i...

Jiayang Yang · Xu Chen · Chunhui Zhao · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

在电池储能系统（BESS）中，多个锂离子电池（LIB）单体被集成为LIB模块以实现可扩展的管理。通常认为同一模块内的LIB单体应表现出作为集成体的一致性行为。为了实现对LIB单体的可靠监测，如何在捕捉各单体整体工作状态的同时保持对其间一致性关系的感知，是一项极具挑战性的任务。此外，由于充电、放电及其他运行行为引起的LIB单体非平稳特性，进一步增加了异常检测的难度。在本研究中，我们提出了一种条件驱动的集成平衡表示学习与异常检测方法，以应对上述挑战，并首次将集成分析的概念引入到LIB异常检测领域。具...

解读: 该电池组一致性异常检测技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的集成平衡表征学习方法可集成至BMS系统,通过双层健康特征学习实时监测电芯状态差异,结合条件驱动模式划分应对充放电非平稳特性。该技术可增强iSolarCloud平台预测性维护能力,提升储能系统安...

Adam Gasch · Rafael Lar · Joshua M. Pear · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

摘要 在光伏（PV）电站利用绵羊放牧控制植被是一种成熟的农光互补形式，具有巨大潜力以加速绵羊养殖行业的发展。农光互补系统在环境方面优于传统光伏系统，但针对绵羊放牧的商业模式尚未得到深入探讨。因此，本研究通过两个规模尺度（200 kW至465 MW）的案例研究，评估了农光互补环境下两种绵羊养殖商业模式的盈利能力：一种是在农场内饲养繁殖母羊生产羔羊，另一种是从拍卖市场购买羔羊育肥。对于每种模式，均通过敏感性分析对收入来源、成本和投资进行了考察。结果表明，尽管运营方式存在差异，但由于放牧服务提供了额外...

解读: 该农光互补羊牧研究为阳光电源光伏逆变器产品线提供重要应用场景验证。研究证实牧羊植被管理模式可显著提升光伏电站EBITDA利润率和投资回报率(16-43%),为SG系列逆变器在大规模地面电站(200kW-465MW)的经济性提供新维度支撑。牧羊模式降低运维成本的特性与iSolarCloud智能运维平台...