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利用有机光伏性能数据的大型数据集阐明2009至2019年间可靠性趋势
摘要: 本文介绍了运用数据分析方法来理解有机光伏器件(OPVs)长期稳定性趋势的研究。研究收录了近1900组OPV数据点,通过多元分析识别模式、建立定量比较不同内外部应力因素的模型,进而实现对OPV稳定性的预测。对所得预测模型权重的分析表明:在光稳定性(ISOS-L)测试中,影响器件达到初始性能80%(T80)所需时间的最关键因素是基底和顶电极的选择,且小分子活性层器件具有最佳光稳定性;在湿热(ISOS-D)测试中,封装类型是影响T80降解过程的主要因素。数据分析乃至机器学习技术的应用,能为该领域研究者揭示新的降解模式与发展趋势。
关键词: 有机太阳能电池,可靠性,光伏技术
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE国际微波与毫米波技术会议(ICMMT) - 中国广州(2019.5.19-2019.5.22)] 2019年国际微波与毫米波技术会议(ICMMT) - 基于超表面的太赫兹四分之一波片设计
摘要: 硅光互连(SPI)是多处理器片上系统(MPSoCs)中高功耗、低带宽金属互连的一种极具吸引力的替代方案。当采用SPI进行基于波分复用(WDM)的应用时,必须精确校准不同光子器件(如光开关)的中心波长以实现可靠通信。然而SPI对制造非均匀性(即工艺变异)敏感,这会导致器件间波长失配,进而造成性能下降。本研究提出一种计算高效且精确的自底向上方法,用于分析制造工艺变异对无源硅光器件及互连的影响。我们首先在元件层面(即条形波导)建模工艺变异影响,随后扩展至器件层面(即上下路滤波器和光开关),最终落实到系统层面(即基于WDM的无源SPI)。通过数值模拟不仅验证了本方法的准确性,更展示了其卓越的计算效率。此外,本研究包含多个相同微环的设计、制造与分析,以实证硅光子制造中的工艺变异现象。本方法的高效性使其适用于MPSoCs中大规模无源SPI的应用场景——这类场景若采用耗时的数值模拟将不可行。
关键词: 制造非均匀性、可靠性、硅光互连、波分复用
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 硅异质结太阳能电池中实现隐含开路电压V<sub>oc</sub>=755 mV的a-Si:H/c-Si界面氢化处理
摘要: 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率??樵谥诙嗟缌ψ挥τ弥械玫焦惴河τ?,其可靠性备受关注。标准IGBT??槊嫦蛲ㄓ贸【吧杓?,而针对定制化应用的设计较少。通过多目标优化技术可改进传统IGBT设计。本文提出一种新方法,重点考虑功率循环短时作用导致的芯片焊接失效与热循环引发的基板焊料疲劳——这两类IGBT主要失效机制。通过解析法计算热阻,并采用经实验验证的高精度有限元模型获取塑性功设计参数?;诖砟P凸菇ㄋ苄怨ψ钚』勘旰霸际跫?,运用非支配排序遗传算法II搜索帕累托最优解及最佳设计方案。该组合方案形成了一种有效方法,能在考虑现场历史环境与运行条件的基础上优化功率电子模块的物理结构。
关键词: 疲劳、功率循环(PC)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、热循环(TC)、可靠性、优化方法、有限元(FE)方法、老化、多目标
更新于2025-09-19 17:13:59
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光伏并网逆变器中L滤波器与LCL滤波器的可靠性研究
摘要: 光伏系统的日益广泛应用需要采用新技术来提升电网效率和电能质量。系统性能虽持续提升,但由于运行不受控、设计质量与组件数量等因素,加之非线性负载可能导致信号失真,进而影响系统整体寿命,其可靠性反而下降。本文分析了用于电网有功功率注入的单相全桥逆变器可靠性,该分析涵盖逆变器阶段及其耦合阶段。针对构成耦合阶段的L型滤波器与LCL滤波器进行了对比研究??煽啃栽げ饣诠收下?、平均无故障时间、总谐波失真等指标展开。通过分析与数值仿真验证后,最终提出了通过滤波器优化来延长光伏系统逆变器可靠性的建议。
关键词: 光伏系统、LCL滤波器、L滤波器、可靠性、总谐波畸变率
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种新型便携式激光高度计的可靠性和一致性
摘要: 背景 人体身高是一项应用广泛的简易测量指标。通常使用身高计进行精确测量,但这些设备存在运输不便且价格昂贵的问题。为此,我们研发了一款便携式低成本激光身高测量仪(LHM)。目的 我们旨在:(1)测定该LHM的评估者内与评估者间信度并与固定式身高计对比;(2)检验其与同款身高计的一致性;(3)确定使用LHM获取准确可靠身高测量值所需的最少记录次数。方法 招募32名18岁以上受试者(男女均有)。两位评估者在互盲状态下于同日进行测量,且均不知晓参考标准测量值。我们计算了组内相关系数(ICC)、变异系数(CV)、测量标准误(SEM)及Bland-Altman一致性分析图(含一致性界限LOA)。结果 对于LHM和身高计,评估者内与评估者间信度的ICC值均为0.99-1.00(95%置信区间:0.997-1.000)。LHM评估者内信度的SEM、CV和LOA分别为0.34厘米、0.16%和-1.07至0.73厘米;评估者间信度则分别为0.27厘米、0.12%和-0.32至0.84厘米。单次测量与身高计的一致性分析显示平均差异为-0.14厘米,LOA范围为-0.81至0.77厘米。结论 这款便携式低成本LHM单次测量时,在评估者内与评估者间均呈现优异的重现性,且与身高计具有可接受的一致性,可作为理想替代方案。
关键词: 便携式激光身高计,身高测量仪,可靠性,一致性
更新于2025-09-19 17:13:59
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薄膜光伏组件受潮降解分析
摘要: 为提高薄膜太阳能电池技术的可靠性,需分析并理解受潮引发的性能衰减。本研究全面分析了玻璃-玻璃封装铜铟镓硒(CIGS)组件的受潮衰减现象。通过制备CIGS组件并在湿热环境下进行测试,期间定期测量其电学特性。同时实验研究了组件的各功能层,深入探讨了受潮导致的性能衰减机制。提出改进的二极管模型参数提取方法,用于处理衰减后的I-V曲线数据。最终建立衰减速率模型,定量比较了模型参数衰减对组件功率的影响。研究表明:在湿热环境中,CIGS组件功率衰减主要源于吸收层复合增强效应,而非金属层退化或顶层漏电流影响。
关键词: 可靠性、二极管模型参数提取、湿气诱导退化、薄膜光伏技术、铜铟镓硒(CIGS)
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE国际电力电子、控制与自动化会议(ICPECA)- 印度新德里(2019.11.16-2019.11.17)] 2019年国际电力电子、控制与自动化会议(ICPECA)- 并网光伏逆变器无功控制的混合算法
摘要: 预测与系统健康管理(PHM)是一门支撑性学科,它利用传感器评估系统健康状态、诊断异常行为,并预测资产在整个生命周期内的剩余有效性能。物联网(IoT)的兴起使PHM能够应用于各行各业的所有类型资产,从而引发范式转变并催生重大新商机。本文介绍PHM概念并探讨物联网带来的机遇,通过制造业、消费品和基础设施领域的创新案例阐释发展动态?;诖俗凼觯颐鞘侗鸪隹焖俨捎没谖锪腜HM所产生的若干挑战,包括适当的数据分析方法、安全性、物联网平台、传感器能量采集、物联网商业模式及授权方式等。
关键词: 剩余使用寿命、可靠性、物联网、预测与系统健康管理、维护
更新于2025-09-19 17:13:59
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并网光伏系统中三电平逆变器寿命的对比评估
摘要: 光伏能源降本仍需提升其在能源市场中的渗透水平。光伏逆变器的可靠性是降低光伏能源成本需重点强化的关键环节,因其与维护成本及年发电量密切相关。本文针对光伏系统中广泛采用的三电平逆变器拓扑——NPC与T型逆变器,以30kW并网光伏系统为对象进行寿命对比评估。研究聚焦功率器件展开(因两种变换器的电力电子元件除功率器件外完全相同),故结果可表征NPC与T型逆变器的可靠性性能差异。通过分析功率器件的损耗与温度分布,并对比不同功率等级、不同开关频率下的效率表现,进而基于光伏系统一年期运行工况,分别测算两种逆变器中影响可靠性的关键功率器件寿命并进行比较。
关键词: 三电平逆变器、IGBT???、光伏逆变器、可靠性、功率器件、寿命
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 背接触硅太阳能电池的新型箔片互连技术
摘要: 大面积背接触太阳能电池的??槌杀炯负跤隤ERC电池相当,但效率更高。然而传统焊带互联方式对背接触电池存在问题——将所有焊带置于硅片单侧会导致因热膨胀系数失配而产生弯曲。虽然采用铜导电背板(CBS)配合导电胶(ECA)互联能有效封装背接触电池,但其成本高于焊带互联方案。本文提出用更廉价的铝制背板替代铜背板,并采用多种成本更低且可能更可靠的箔材-电池连接方法来取代导电胶。
关键词: 激光焊接、导电胶、可靠性、背接触组件、铝互连、导电背板
更新于2025-09-19 17:13:59
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微缺陷晶体硅太阳能电池热点温度分布的模拟与失效分析
摘要: 根据微缺陷太阳能电池反向偏置漏电流的分布情况,建立了光伏组件热斑热功率的数学模型。从理论上计算并实验分析了不同遮阴条件下热斑电池中热功率的均匀与非均匀分布?;诟媚P停肁NSYS软件模拟了不同缺陷电池的热斑温度分布。随后搭建新型实验平台,在户外条件下验证仿真结果。分析了热斑失效机理及最恶劣热斑工况。实验与仿真结果表明:本文所提模型下仿真数据与实验数据的相对偏差小于10%。此外,在正常组件中,根据仿真和实验结果,当热功率最大且遮阴比约为10-20%时会出现最恶劣热斑工况;在缺陷组件中,则发生在热功率非最大但遮阴比约为50-60%时。
关键词: 可靠性、非均匀分布、热点、微缺陷太阳能电池
更新于2025-09-16 10:30:52