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太阳能

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2026年04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 | n 型 HJT 太阳电池中氢化纳米晶硅层的研究进展

行业观察 | n 型 HJT 太阳电池中氢化纳米晶硅层的研究进展

摘要: 经过多年的发展, 截至 2025 年 4 月, HJT 太阳电池的光电转换效率已提升至 27.81%, 但其仍面临诸多挑战。首先概述了标准的 HJT 太阳电池的结构和制备流程; 然后深入探讨了氢化纳米晶硅层沉积工艺的研究现状, 研究了不同沉积条件对氢化纳米晶硅层的结晶质量及载流子传输效率的影响, 并详细介绍了氢化纳米晶硅层在 HJT 太阳电池的应用进展; 最后对 HJT 太阳电池未来的研究方向进行了展望。研究结果表明: nc-/μc-Si:H 层作为 HJT 太阳电池中的载流子传输层具有独特优势。相较于传统的 a-Si:H 层, nc-Si:H 层、μc-Si:H 层、nc-SiO :H 层、μc-SiO :H 层均展现出了更优异的表面钝化性能、更低的光寄生吸收和更高的电导率, 这些特点共同促进了 HJT 太阳电池光电转换效率的显著提升。针对 nc-Si:H 层, 与 p 型掺杂相比, n 型掺杂在提高掺杂效率的同时还能保持较高的结晶度。降低 HJT 太阳电池的生产成本为未来研究方向之一, 以提高此类太阳电池的市场竞争力, 可以从银包铜低温浆料、铜电镀技术、低铟及无铟 TCO 层等角度开展研究。总的来说, HJT 太阳电池凭借其独特的结构, 较高的光电转换效率, 未来具有广阔的发展前景。
行业观察 | 中国太阳能级硅片行业的发展现状与展望

行业观察 | 中国太阳能级硅片行业的发展现状与展望

摘要：光伏产业在可再生能源领域中扮演着至关重要的角色，太阳能级硅片（下文中的硅片均指此类硅片）作为光伏产业链的核心组成部分，是太阳电池的基础材料，其品质直接决定了太阳电池和光伏组件的性能。硅片的高质量发展对于实现“双碳”目标具有重要意义。首先对硅片的分类、制备技术，以及各类太阳电池对硅片的要求进行了介绍；然后对中国硅片行业的发展现状、发展机遇与面临的挑战进行了分析；最后对中国硅片行业的发展前景进行了展望，并提出了相关建议。分析结果表明：1) 由于 n 型单晶硅片制备的太阳电池具有光电转换效率更高、稳定性更优等优势，更契合光伏产业高质量发展需求，其将成为硅片市场未来的主流产品。2) 硅片产业链现状主要体现在上游原材料供应稳定、中游制造环节技术成熟、下游应用市场前景广阔、产业链上中下游合作紧密 4 个方面。3) 中国硅片行业的发展机遇主要体现在政策利好行业发展、需求推动行业发展、国产替代加速行业发展这 3 个方面。4) 中国的硅片行业主要面临硅片售价下滑、硅料成本上升、硅片产能过剩，技术性人才缺失，以及市场竞争加剧，行业洗牌仍将继续这 3 个方面的挑战。5) 未来可从推动技术创新、引导企业良性发展、扩充人才队伍这 3 个方面促进硅片行业的发展。
行业观察 | 基于新能源市场化交易的甘肃省光伏发电项目经济性研究

行业观察 | 基于新能源市场化交易的甘肃省光伏发电项目经济性研究

摘要：近年来，光伏发电装机容量持续高速增长，且在中国电力结构中的占比持续攀升。随着电力市场化改革进程加速，新能源市场化交易不可避免，但会导致光伏发电项目的收益面临极大不确定性。首先对中国新能源装机容量占比较大的部分省（自治区）的新能源市场化交易的相关政策进行了分析；然后建立了基于市场化交易的光伏发电项目经济性模型，并以甘肃省某集中式光伏发电项目为例，测算了市场化交易对该光伏发电项目收益的影响，以及满足行业基准资本金内部收益率时的最低上网电价。研究结果表明：市场化交易对光伏发电项目收益的影响显著，会导致项目收益大幅降低；若要满足行业基准资本金内部收益率，甘肃省集中式光伏发电项目的上网电价应不低于0.2469元/(kW·h)。研究结果可为光伏发电市场化交易提供参考。
学术研究 | 光伏发电系统设计方案中不同 AGC 控制策略的应用研究

学术研究 | 光伏发电系统设计方案中不同 AGC 控制策略的应用研究

摘要: 近年来, 光伏发电装机规模大幅提升, 但因光伏发电输出功率的稳定性不足, 致使其存在一定的限电情况。以河北省某光伏发电系统为例, 首先通过整理其附近已运行的光伏发电系统实测数据, 对限电情况进行分类; 然后分析了不同 AGC 控制策略下的常规限电情况, 并通过分析不同 AGC 控制策略对太阳辐照量与光伏发电系统发电量的相关性的影响来证明是否存在爬坡限电情况, 从而确定了本光伏发电系统的限电时段和限电率; 最后提出了采用不同光伏支架和不同容配比的 11 个光伏发电系统设计方案, 分析了限电情况对不同设计方案的发电量和经济性产生的影响, 以确定经济收益较高的光伏发电系统设计方案。研究结果表明: 在相同的限电情况下, 从容配比来看, 无论是采用固定式光伏支架还是平单轴光伏支架, 高容配比均能有效降低限电对光伏发电项目经济性的影响。从光伏支架类型来看, 当容配比、常规限电率均相同时, 相较于采用固定式光伏支架的设计方案, 采用平单轴光伏支架的设计方案受到的影响较小; 年综合限电率对光伏支架类型选择的影响较大, 限电情况越严重, 平单轴光伏支架的经济优势越大。综合来看, 不同限电情况下, 应选用合适的光伏支架类型及容配比, 从而缓解限电产生的影响并提升项目收益。研究结果可为不同限电情况下类似光伏发电项目的光伏发电系统设计提供参考。
学术研究 | 太阳能资源评估精准度提升策略的研究

学术研究 | 太阳能资源评估精准度提升策略的研究

摘要：光伏发电项目前期开发阶段需对太阳能资源进行评估，评估精准度直接影响项目的经济性和可行性判断，而太阳辐照量是评估太阳能资源的重要指标。以主流的3个气象资料数据库提供的太阳辐照量数据为研究对象，首先对中国太阳能资源的分布情况进行了概述；然后通过定量分析各气象资料数据库数据与气象局数据的差异性，选出了各省级行政中心城市光伏发电项目的最佳气象资料数据库；最后提出了太阳能资源评估精准度提升策略，并进行了验证。研究结果表明：1)整体来看，相较于气象局提供的各省级行政中心城市的年太阳辐照量数据，SolarGIS和NASA气象资料数据库提供的数据基本都偏大，而Meteonorm气象资料数据库提供的数据在大多数情况下偏小。2)在数据修正前偏差率低于±1%的值不进行修正的前提下，温带大陆性季风气候区和亚热带季风气候区均适合采用Meteonorm气象资料数据库，数据修正幅度均为1%～4%；热带季风气候区适合采用SolarGIS气象资料数据库，数据修正幅度为3%～6%；高原气候区可采用SolarGIS或NASA气象资料数据库，数据修正幅度均为1%；干旱气候区可采用SolarGIS或NASA气象资料数据库，数据修正幅度为2%～6%。
技术应用 | 基于风光互补发电的湖泊水质监测与治理综合利用系统研究

技术应用 | 基于风光互补发电的湖泊水质监测与治理综合利用系统研究

摘要：随着工业化与城市化进程的加速，湖泊污染问题日益严峻，并且由于湖泊周围很难有电网电力供应，对水质监测和治理造成了严重制约。提出了一种基于风光互补发电的湖泊水质监测与治理综合利用系统（下文简称为“本综合利用系统”），主要由风光互补发电模块、污水综合治理模块、水质监测与处理模块3大模块构成。首先对本综合利用系统进行了简要介绍；然后分别阐述了本综合利用系统3大模块的设计方案，并计算了化学药剂的投放速率和排水系统中的水泵扬程；最后搭建了本综合利用系统的理论模型和实物模型，并在局部水域通过测试对其水质监测和治理效果进行了验证。研究结果表明：1)本综合利用系统通过光伏发电与风电互补发电，解决了单一能源供电的局限性和间歇性，实现了昼夜互补供电和离网供电；并通过配置蓄电池，提高了供电的稳定性。2)实现了水质参数的实时动态监测及净化处理；显著减少了二次污染风险，实现了化学药剂与生态修复技术的智能联动；形成了“监测-处理-修复-监测”全链条治理体系，显著提升了湖泊治理的效率与生态恢复速度。3)实物模型的局部水域测试证实了风光互补发电模块能够提供本综合利用系统所有负载需要的电量，水质监测与处理模块可以实现对水质参数的自动监测，且水质净化处理的效果较为理想。本综合利用系统深度融合了新能源发电技术、自动化控制技术和生态治理修复技术，可以减少传统能源的使用并降低人工成本，实现更加精准的水质监测与治理，从而提高湖泊治理的效率；可推动水资源可持续管理与区域经济绿色转型，具有显著的生态、经济和社会效益。
技术应用 | 高温高湿环境下风电变流柜的散热性能分析

技术应用 | 高温高湿环境下风电变流柜的散热性能分析

摘要: 风电变流器在满载运行过程中会产生大量热, 但因其通常被内置于柜体内形成风电变流柜, 当风电变流柜内的热量未被有效排出时, 会影响变流器各部件运行的可靠性。尤其是对于高温高湿环境, 风电变流柜的散热性能更值得被关注。基于此, 通过理论分析与现场试验, 对高温高湿环境下风电变流柜的散热性能进行了研究。首先对风电变流柜内功率模块的散热方式进行了介绍, 然后对风电变流柜内的冷却风道结构进行了优化, 最后通过对新疆维吾尔自治区吐鲁番地区的某台风电机组进行挂机测试, 验证了冷却风道结构优化后风电变流柜的散热效果。分析结果显示: 1) 对风电变流柜内冷却风道结构进行优化后, 其散热方式由外循环变为内循环散热, 可有效避免外部环境中湿气与沙尘颗粒的侵蚀。2) 根据有限元模型分析结果, 对风电变流柜内的冷却风道结构优化后, 风电机组运行 4800s 时, 风电变流柜内功率模块的最高运行温度低于其运行温度的上限, 说明散热效果得到了改善。3) 高温高湿环境下风电机组的挂机测试结果与 Matlab 软件的仿真分析结果均表明, 相较于风电变流柜冷却风道结构优化前, 冷却风道结构优化后支撑电容的温度下降明显, 说明内循环散热方式能起到更好的降温效果。研究成果对于有效提高温高湿环境下风电变流柜的散热性能具有一定的参考意义。
技术应用 | 风电机组混凝土 - 钢混合塔筒中混凝土环片的生产及现场装配质量管控研究

技术应用 | 风电机组混凝土 - 钢混合塔筒中混凝土环片的生产及现场装配质量管控研究

摘要: 随着风电行业的快速发展, 风电机组混凝土 - 钢混合塔筒 (下文简称为 “钢混塔筒”) 凭借其独特优势在风电项目中得到越来越广泛的应用。其中, 混凝土环片作为钢混塔筒的重要组成部分, 其生产及现场装配质量直接影响到钢混塔筒的整体性能和安全性。对钢混塔筒的现状与特点进行了阐述, 并对混凝土环片生产和现场装配过程中的质量管控要点进行了研究。研究结果表明: 1) 混凝土环片生产过程中的质量管控要点主要体现在加强混凝土成分的质量管控、选择合适的混凝土原材料配比、严控各生产环节、深入细致地落实验收工作这 4 个方面。2) 混凝土环片现场装配过程中的质量管控要点主要体现在做足充分准备、严控现场装配过程、细化装配后的检测工作这 3 个环节。研究结果对其他采用钢混塔筒的风电项目的塔筒质量控制具有一定的参考和借鉴意义。
技术应用 | 不同限电率下采用不同类型光伏支架的光伏电站投资收益率分析

技术应用 | 不同限电率下采用不同类型光伏支架的光伏电站投资收益率分析

摘要：针对不同类型光伏支架对光伏电站经济性的影响进行了研究，以便于为光伏电站业主选择合适的光伏支架类型提供参考依据。首先对光伏支架类型进行了介绍；然后以某实际光伏电站为背景，利用 PVsyst 软件对其发电量进行了仿真模拟，并与现场实测的光伏组件发电量进行了对比；最后利用 PVsyst 软件对不同限电率下本光伏电站分别采用固定式光伏支架、固定可调式光伏支架、平单轴跟踪式光伏支架和双轴跟踪式光伏支架时的经济性进行了研究，并针对中国各地区的光伏电站给出了光伏支架选型建议。分析结果表明：1) 根据 PVsyst 软件的模拟结果，随着限电率的提高，本光伏电站分别采用 4 种光伏支架时的全部投资收益率和资本金投资收益率均会逐步降低。在不同限电率情况下，对本光伏电站的全部投资收益率和资本金投资收益率从高到低进行排序，对应的光伏支架类型均依次为平单轴跟踪式光伏支架、固定可调式光伏支架、双轴跟踪式光伏支架及固定式光伏支架。2) 通过考虑光伏电站的占地面积、限电率、光伏支架性能、投资收益率等因素，发现中国大部分地区适合采用固定式光伏支架，而华北及东北地区适合采用固定可调式和平单轴跟踪式光伏支架。另外，双轴跟踪式光伏支架除在光伏电站发电量方面具备优势外，在投资成本、运行可靠性、光伏电站占地面积等方面均有较大劣势，采用需谨慎。需要说明的是，提出的光伏支架选型建议并未得到实际项目的大规模验证，仅供参考。

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目录

行业观察 | n 型 HJT 太阳电池中氢化纳米晶硅层的研究进展

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行业观察 | 中国太阳能级硅片行业的发展现状与展望

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行业观察 | 基于新能源市场化交易的甘肃省光伏发电项目经济性研究

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学术研究 | 光伏发电系统设计方案中不同 AGC 控制策略的应用研究

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学术研究 | 太阳能资源评估精准度提升策略的研究

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技术应用 | 不同限电率下采用不同类型光伏支架的光伏电站投资收益率分析

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