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人工智能在可再生能源中的应用
就太阳辐射而言，有大量的太阳辐射数据，这些数据是在短时间间隔内测得的，需要对这些数据进行数学转换和处理，才能找到任何给定时刻到达地球表面的太阳辐射。有各种各样的方法，但最智能、最灵活的方法是从头开始创建一个系统，利用这些数据最大限度地提高太阳能装置的生产率。这正是可以从人工智能应用中受益的程序。如果编程来分析气象数据并做出正确的决定来应对太阳辐射的波动，它可以提高太阳能项目的效率和盈利能力。现有的方法可能会提供可接受的投资回报或有用的产量指标，但在太阳能这样一个新领域，往往没有可靠的市场数据可供比较。
物理和...下的全球可用太阳能……
一小时内到达地球表面的能量高于全球社会每年的能源使用量，但可被收集的太阳辐射量却受到严重限制。采用全球网格方法来评估全球可用的太阳能潜力，同时考虑四个限制因素：土地使用、太阳辐射、太阳能发电技术和净能量。净能量是减去资本基础设施和运营所需的能量投入后输送给最终用户的能量。光伏和聚光太阳能发电技术均被考虑在内。由此得出的全球受限太阳能潜力估计为每年 1098 艾焦耳，如果系统需要提供的能量回报率分别为 5、7.5 和 9，则其中 98%、75% 和仅 15% 可被提取。由此得出的全球太阳能潜力远低于之前的大多数估计。根据维持可持续社会所需的能源投资与能源回报之间的比例，可实现的潜力将受到显著限制。这种影响在太阳辐射较低的地区尤其明显。欧盟仅拥有全球太阳能净能源潜力的 2%。
基于卫星的气候数据记录表面太阳辐射
摘要。从太阳到达地球表面的能量量对于气候系统和可再生能源应用非常重要。SARAH-3 (SurfAce Radiation DAtaset Heliosat, https://doi.org/10.5676/EUM_SAF_CM/SARAH/V003, Pfeifroth et al., 2023) is a new version of a satellite- based climate data record of surface solar radiation parameters, generated and distributed by the European Or- ganisation of Meteorological Satellites （Eumetsat）气候监测卫星应用程序（CM SAF）。Sarah-3提供了1983年以来的数据，即超过40年的数据，空间分辨率为0.05°×0.05°，时间分辨率为30分钟，每天和每月的平均值（每月均值为65°W至65°E和65°E和65°S至65°N）。sarah-3由七个参数组成：表面辐照度，直接辐照度，直接辐照度，阳光持续时间，日光，光合作用的活性率和有效的云反照率。Sarah-3 1983年至2020年之间的数据已通过稳定的输入数据生成（即卫星和辅助数据），以确保较高的时间稳定性；这些数据通过操作近实时处理（所谓的临时气候数据记录）在时间上扩展。数据记录适用于从气候监测到可再生能源的各种应用。Sarah-3的验证表现出良好的准确性（偏离约5 W m-2的偏差与每月表面辐照度的表面参考测量值的偏差），数据记录的稳定性以及对其前身SARAH-2.1的进一步改善。这种提高质量的原因之一是对算法中积雪覆盖的表面进行了新的处理，从而减少了雪的错误分类。SARAH-3数据记录显示，近几十年来，欧洲的表面辐照度增加（〜+ 3 w m-2），这与表面观察结果一致。
使用 SEEBIC | STROBE 绘制 TEM 中的电导率图
TEM 是研究电子设备纳米级特征的重要工具。TEM 基于散射的对比度在确定材料的物理结构方面表现出色，并且通过 EDS 和 EELS 等光谱附件可以精确确定设备中原子的组成和排列。结合原位功能，TEM 可以精确映射设备在运行和缺陷形成过程中的物理结构变化。但是，在许多情况下，设备的功能或故障是小规模电子变化的结果，这些变化在变化成为病态之前不会呈现为可检测的物理信号。为了在 TEM 中检测这些电子变化，必须采用与电子结构直接相关的对比度的互补成像。在 TEM 中获得电子对比度的一项技术是电子束感应电流 (EBIC) 成像，其中由光束在样品中产生的电流在 STEM 中逐像素映射。自 20 世纪 60 年代以来 [1]，EBIC 电流产生的“标准”模式是在局部电场中分离电子-空穴对 (EHP)。最近，展示了一种新的 EBIC 模式，其中电流由束流诱导二次电子 (SE) 发射在样品中产生的空穴产生[2]。这种 SE 发射 EBIC (SEEBIC) 模式不需要局部电场的存在，通常比标准 EBIC 的电流小得多，并且能够实现更高分辨率的成像[3]。在基于 TEM 的技术中，SEEBIC 独一无二，还能产生与样品中局部电导率直接相关的对比度[4]，即使在操作设备中也是如此[5]。在这里，我们讨论了 STEM EBIC 电导率映射技术，并提供了它在被动成像和原位实验中的几个应用示例。图 1 显示了 SEEBIC 电阻映射的简单演示。该设备由一条 GeSbTe（GST）条带组成，该条带横跨两个在薄 SiN 膜上图案化的 TiN 电极。图 1 中的 STEM EBIC 图像包含标准 EBIC 和 SEEBIC 对比度。如图所示，当电子束入射到 TiN/GST 界面时，肖特基势垒处的电场将 EHP 分开，空穴在每个界面处朝 GST 移动，在连接到 EBIC 放大器的右侧电极上产生暗对比度，在接地的左侧电极上也产生暗对比度。在这些界面之外，SEEBIC 对比度与左侧（接地）电极的电阻成正比 [4]。靠近 EBIC 电极（即，与接地电极相比，EBIC 电极的电阻更小）的 SE 发射产生的空穴更有可能通过该电极到达地，从而产生更亮的（空穴）电流。 SEEBIC 在右侧（EBIC）电极上最亮，由于非晶态GST的电阻率均匀，SEEBIC 在整个GST条带上稳定减小，在左侧电极上最暗[6]。