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太阳能

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2026年09期

《太阳能》创刊于1980年，月刊，是由中国科协主管，中国可再生能源学会主办，《太阳能》杂志社有限公司出版，国内外公开发行的国家级可再生能源专业科技杂志。内容定位于“广义太阳能”，办刊宗旨为“加强学术交流，推动太阳能科技创新，促进实现太阳能产业化、市场化应用发展”。

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行业观察 | 钙钛矿及其叠层光伏电池的透明导电氧化物薄膜的研究进展

行业观察 | 钙钛矿及其叠层光伏电池的透明导电氧化物薄膜的研究进展

摘要：透明导电氧化物 (TCO) 薄膜是钙钛矿光伏电池的关键材料之一，其性能直接影响光伏电池的短路电流、填充因子及光电转换效率。为了进一步提高钙钛矿光伏电池光电转换效率及稳定性，TCO 薄膜的光电性能及制备技术仍需进一步优化。从钙钛矿及其叠层光伏电池的结构特点出发，系统分析了 TCO 薄膜的光电性能及其与相邻层的界面相互作用对光伏电池性能的影响，详细介绍了不同材料体系 TCO 薄膜的制备技术、靶材特性及其在钙钛矿及钙钛矿叠层光伏电池中的研究现状，并展望了适用于钙钛矿光伏电池的高性能 TCO 薄膜发展趋势。研究结果表明：目前，氧化铟基 TCO 仍凭借高迁移率和低电阻率占据主流，但铟资源稀缺且其高温工艺与钙钛矿材料兼容性差。无铟体系（比如：氧化锌、氧化锡）虽成本较低，却受限于载流子迁移率低和界面功函数失配等问题。在制备技术上，磁控溅射和反应等离子体沉积 (RPD) 虽能保证大面积均匀性，但低温下结晶度不足、沉积速率偏低。因此，未来 TCO 薄膜的突破需聚焦于光电性能优化、降本增效、界面调控及工艺升级等方面。
行业观察 | 退役光伏组件回收利用中残余寿命评估的必要性研究

行业观察 | 退役光伏组件回收利用中残余寿命评估的必要性研究

摘要：2035 年中国光伏组件将迎来爆发式退役，光伏组件的残余寿命评估对释放市场效能和产业循环发展至关重要。然而，中国光伏组件残余寿命评估面临缺乏针对性政策、判废标准不完善、评估方法不一、数据共享缺失、监督机制不健全等根本性问题，制约了退役光伏组件回收利用产业的规范发展。通过分析中国退役光伏组件回收利用相关政策、标准、评估技术和检测机构现状，阐明了残余寿命评估在退役光伏组件回收利用中的关键作用，针对目前存在的问题提出了解决路径和实施建议，这些建议包括加快制定实施细则、明确分级报废政策、加强政策衔接与配套、组织制定统一权威标准、加强研发投入和技术创新、健全市场体制机制等。研究结果为解决光伏组件残余寿命评估难题提供新思路和方法，推动光伏产业再生资源回收利用体系建设，实现绿色闭环发展。
行业观察 | 中国风能和太阳能发电量增长的稳定域和波动域划分与预测研究

行业观察 | 中国风能和太阳能发电量增长的稳定域和波动域划分与预测研究

摘要：鉴于风能和太阳能发电量增长的稳定部分和季度性波动部分在电力系统规划定位、风险管理和驱动因素上均呈现出异质性，提出划分“稳定域+波动域”的新方法。针对中国风能和太阳能发电量统计数据的“小样本、快变化”特征，采用新陈代谢GM(1,1)模型作为核心工具，构建了稳定域与波动域相结合的预测方法，并基于2017—2024年中国风能和太阳能发电量季度数据进行了模型预测精度测试。研究结果表明：1)训练阶段和测试阶段风能和太阳能发电量预测的平均绝对百分比误差(MAPE)均低于5%，验证了本文所提方法的有效性。2)根据预测结果，“十五五”期间，中国风能和太阳能发电量的稳定域将保持指数型增长，其中，太阳能发电量和风能发电量稳定域的年复合增长率将分别达到26.98%和23.30%；与2024年相比，2030年4个季度的风能发电量的波动值均增长2倍以上，其中，第4季度增长近2.5倍；太阳能发电量的波动值增幅超过3倍。“稳定域+波动域”划分方式及预测方法，为新型能源体系中长期规划与风险评估提供了理论参考。
行业观察 | 严苛环境下的光伏发电项目电缆选型分析

行业观察 | 严苛环境下的光伏发电项目电缆选型分析

摘要：以阿曼 Manah II 光伏发电项目为依托，以光伏发电系统各环节电缆选型为研究对象，以满足 PVsyst 软件建模中电缆损耗值的要求且工程总承包 (EPC) 投资费用最低为必要条件，结合实际项目的设计实践，根据 IEC 标准选择合适的电缆截面，通过经济电流密度优化，对预制混凝土电缆沟及换填低热阻土埋地敷设 2 种方案进行比选，最后通过 PVsyst 软件仿真验证，阐述了光伏发电项目电缆的选型原则、计算方法和优化策略，并展望了电缆选型新趋势。研究结果表明：遵循 IEC 标准并结合项目环境因地制宜，埋地电缆选用低热阻率土壤换填法，可提升光伏发电系统的安全性、可靠性和经济性，提升 EPC 项目的竞争优势。
学术研究 | 不同地形坡度条件下光伏方阵的风压分布和风荷载体型系数研究

学术研究 | 不同地形坡度条件下光伏方阵的风压分布和风荷载体型系数研究

摘要: 采用数值模拟方法对不同地形坡度下光伏方阵的风荷载特性进行了仿真研究。首先选取 4 种典型的光伏方阵排布形式, 并贴合实际光伏发电项目的设计需求建立光伏方阵模型; 然后在风向角为 0^° 的条件下,系统探讨了地形坡度变化对光伏方阵的风压分布特征及风荷载体型系数的影响。研究结果表明: 1) 地形坡度和光伏方阵的排布形式对光伏组件表面风压和风荷载体型系数的影响显著。2) 当风向角为 0^° 时, 迎风面第 1 行光伏组件表面风压最大, 且遮挡效应会导致下游光伏组件的风荷载体型系数有所折减; 随着地形坡度及光伏组件间距增大, 该影响逐步减弱。3) 光伏方阵中横向道路、竖向道路、空地的存在使道路两侧和空地周围光伏组件的风荷载体型系数变大。4) 实际项目中需充分考虑场地的地形坡度, 应尽量减少光伏方阵中的空地和道路, 并按照规则矩形排布形式进行布局, 以提升光伏组件的抗风稳定性。
学术研究 | 基于 PVsyst 仿真的阴影遮挡对光伏组件输出特性的影响研究

学术研究 | 基于 PVsyst 仿真的阴影遮挡对光伏组件输出特性的影响研究

摘要：在光伏发电系统中，阴影遮挡引起的热斑效应严重影响了光伏组件的发电效率。传统应对方法是给光伏组件并联旁路二极管来分流，虽然可减少光伏组件之间的影响，但光伏组件内部光伏电池之间互相仍有影响。提出了一种新的抑制热斑效应方法，即给光伏组件内的每片光伏电池都单独并联1个旁路二极管，来等效模拟光伏电池内部自带旁路二极管的防护功能。首先介绍了光伏电池的阴影遮挡原理和阴影遮挡下的光伏组件输出特性；然后利用PVsyst软件，针对新方法和传统方法的光伏组件内部布置方式，分别建立光伏电池阵列模型（用于模拟光伏组件内部布局）与3D阴影遮挡仿真场景几何模型；最后通过模拟测试，对2种光伏电池阵列模型在相同阴影遮挡条件、不同运行时长下的输出性能进行了对比分析。研究结果表明：与传统方法相比，在相同的时间、光伏电池阵列面积及阴影遮挡条件下，新方法下光伏组件的输出功率较高，说明新方法可有效避免热斑效应导致的光伏组件发电效率下降和光伏电池损坏问题。
技术应用 | 基于格拉布斯准则的光伏组串电流异常诊断与运维优化研究

技术应用 | 基于格拉布斯准则的光伏组串电流异常诊断与运维优化研究

摘要：基于集控中心多维运行数据，创新性地将格拉布斯(Grubbs)准则引入光伏组串电流的分析场景。首先介绍了光伏组串常见故障类型；然后提出一种光伏组串故障排查方法，采用格拉布斯准则构建光伏组串电流异常诊断模型，对光伏组串电流的波动特征进行大数据筛查与量化分析，实现了光伏组串故障的快速定位与诊断，并以陕西省渭南市某集中式光伏电站为例，对分析结果进行了验证；最后提出了该方法当前存在的问题，并对未来发展进行了展望。研究结果表明：该方法具有不需要研发成本、操作简单便捷等特点，有效突破了传统人工巡检与阈值报警的局限性，有效提高了光伏组串故障排查的工作效率；降低了故障处理响应时间，并降低了项目的人力资源成本，提高了企业经济效益。研究成果为光伏电站智能化运维体系的构建提供了科学的方法论与实践范例，对推动行业精细化管理与技术革新具有重要的示范意义。
技术应用 | 基于实测数据的分布式光伏发电项目仿真分析

技术应用 | 基于实测数据的分布式光伏发电项目仿真分析

摘要：光伏发电项目依据中尺度气象数据计算发电量，其准确度无法判断。通过对已投产运营的某分布式光伏发电项目的实际发电量进行分析，并基于多种中尺度卫星数据，利用 PVsyst 软件对项目进行了仿真建模分析。分析结果显示：1) 受外界因素影响该项目的年发电小时数之间存在差距，其中，最大年发电小时数是 2022 年的 1291.0 h，最小为 2023 年的 1183.0 h，近 4 年平均发电小时数为 1252.5 h；2) 15°光伏支架倾角下逆变器 4 年的平均发电小时数为 1240.75 h，25°光伏支架倾角下逆变器 4 年的平均发电小时数均值为 1264.67 h；3) 依据 Meteonorm 8.2 数据库模拟得到的项目年发电量与项目实际的年发电量之间的差距最小。
技术应用 | 光伏组件封装用电加热多层层压机的铝加热模组设计分析

技术应用 | 光伏组件封装用电加热多层层压机的铝加热模组设计分析

摘要：电加热系统是光伏组件封装用电加热多层层压机的关键部件。首先介绍了电加热多层层压机的基本结构和特点，然后比较了加热系统不同技术路线的优劣，最后深入研究了基于铝加热模组的电加热系统的设计，并提出了最佳设计方案。研究结果表明：1) 铝加热模组在成本、安装难易程度、维修方便性、温度均匀性等综合能力方面均优于其他电加热技术。2) 铝加热模组采用有边温排布方式更具优势。加热板中部区域的模组的功率密度通常在 5.0,kW/m² 左右（可根据加热板厚度进行增减）；加热板四周边缘位置的模组的功率密度通常比中部区域的高 10%～15% ; 入料端和出料端附近的模组的功率密度比中部区域的高 5% 左右。3) 在保持三相平衡的前提下，加热板中部区域的铝加热模组采用 380,V 三相供电和单模组独立温度控制方式，加热板四周边缘位置的铝加热模组采用 220,V 单相供电和多模组整体温度控制方式为最佳设计方案。
技术应用 | CdTe 光伏清扫车的能量管理策略研究

技术应用 | CdTe 光伏清扫车的能量管理策略研究

摘要：针对碲化镉 (CdTe) 光伏清扫车的能量管理策略进行了研究。首先建立了 CdTe 光伏清扫车数学模型，能量管理策略采用改进型模糊控制策略；然后对不同工况下传统清扫车和 CdTe 光伏清扫车的性能开展了对比分析。研究结果表明：通过改进型模糊控制策略实现了前瞻性的能量管理，验证了 CdTe 光伏发电系统对整体系统动态鲁棒性的提升，减少了锂电池组的额定容量需求，提高了 CdTe 光伏清扫车的续航里程。研究结果可为光伏清扫车的能量管理研究提供基础理论数据，对新能源清扫车的开发研制和数字孪生的实现具有一定意义。
技术应用 | 赤壁日曜 350 MW 渔光互补光伏发电项目多种光伏支架协同设计与精细化施工关键技术研究

技术应用 | 赤壁日曜 350 MW 渔光互补光伏发电项目多种光伏支架协同设计与精细化施工关键技术研究

摘要：渔光互补光伏发电项目作为“板上发电、板下养殖”的新型能源开发模式，近年来在实现“双碳”目标与推动乡村振兴中发挥着重要作用。以赤壁日曜350MW渔光互补光伏发电项目为例，对其采用的多种光伏支架协调设计和精细化施工关键技术进行了分析与总结。研究结果表明：1)根据功能分区进行多种光伏支架协同设计是渔光互补光伏发电项目设计的核心逻辑。依据渔业功能分区合理选用不同的光伏支架形式，实现发电效率与渔业生产的高度融合。2)水上精细化施工需贯穿桩基、光伏支架、光伏组件安装全过程。3)项目管理的组织协调能力直接决定施工效率与质量。前期需协同地方政府高效推进土地流转，并建立精细化的供应链和施工管理机制。4)贯穿全过程的水系治理与生态修复管理，是渔光互补光伏发电项目区别于常规光伏发电项目的重要特征。生态优先理念应覆盖项目规划、设计、施工及运维环节。研究结果可为类似项目建设管理提供参考与借鉴。
技术应用 | 光伏组件污染物精准定位与扫雪除污一体化系统的设计和研究

技术应用 | 光伏组件污染物精准定位与扫雪除污一体化系统的设计和研究

摘要：针对光伏组件表面污染物与积雪导致的发电效率下降，以及传统清扫设备清洁效率低、功能单一、环境适应性差等问题，提出了一种光伏组件污染物精准定位与扫雪除污一体化系统。本一体化系统集成了摄像头与红外传感器，利用超宽带 (UWB) 定位模块与惯性测量单元 (IMU) 构建了无全球定位系统 (GPS) 环境下的厘米级定位；通过人工智能 (AI) 算法实现污染物类型与光伏组件故障的精准识别；执行机构采用活动臂带动刮雪板与清洁辊协同作业，支持干式除尘、加热融雪与湿式清洁 3 种智能模式自适应切换；可电加热的耐低温清洁软刷配合防滑履带行走系统，实现了低温、坡度等复杂环境下的高效、稳定运行。研究结果表明：本一体化系统具有较高的清洁覆盖率与精准检测能力，通过深度融合智能感知、自适应清洁与缺陷检测技术，显著提高了清洁效率，降低了能耗与维护成本，并有效减少了人工作业的安全风险，兼具经济性与技术合理性。

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目录

行业观察 | 钙钛矿及其叠层光伏电池的透明导电氧化物薄膜的研究进展

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行业观察 | 退役光伏组件回收利用中残余寿命评估的必要性研究

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行业观察 | 中国风能和太阳能发电量增长的稳定域和波动域划分与预测研究

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行业观察 | 严苛环境下的光伏发电项目电缆选型分析

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学术研究 | 不同地形坡度条件下光伏方阵的风压分布和风荷载体型系数研究

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学术研究 | 基于 PVsyst 仿真的阴影遮挡对光伏组件输出特性的影响研究

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技术应用 | 光伏组件污染物精准定位与扫雪除污 一体化系统的设计和研究

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