《Energy Reports》：Mapping global and continental research trends in mixed-mode solar dryers: A bibliometric perspective
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作为传统化石燃料农产品干燥技术的可持续替代方案，太阳能干燥技术近来受到越来越多的关注。该领域科学出版物的快速扩张已产生庞大而复杂的知识体系，亟需系统性评估。为绘制混合模式太阳能干燥器技术的大陆及全球研究格局，本研究提供了一项全面的文献计量分析。研究人员从Sco
作为传统化石燃料农产品干燥技术的可持续替代方案，太阳能干燥技术近来受到越来越多的关注。该领域科学出版物的快速扩张已产生庞大而复杂的知识体系，亟需系统性评估。为绘制混合模式太阳能干燥器技术的大陆及全球研究格局，本研究提供了一项全面的文献计量分析。研究人员从Scopus数据库和Web of Science中提取了2015年至2026年间发表的214篇同行评审期刊论文，并使用Bibliometrix（R工具）和VOSviewer进行分析，以发现出版趋势、权威期刊、合作网络、主题聚类及新兴研究方向。研究结果表明，过去十年间研究成果显著增长，其中亚洲，尤其是印度，成为太阳能干燥研究的主要贡献者。分析还揭示了基础实验研究正逐步让位于融合数字建模技术、可持续性评估和热力学的跨学科研究。尽管技术取得了重大进步，但规模化应用、成本优化和气候适应性方面仍存在挑战。为提高系统可靠性，未来研究应侧重于开发可持续且经济的热储存材料、智能控制技术及混合可再生能源系统。该研究表明，在高太阳辐照度地区（如南亚、非洲和拉丁美洲），社区规模的太阳能干燥设施可大幅减少采后损失，改善农村生计，并促进符合国际清洁能源与气候目标的可持续农产品加工。
3. 结果与讨论
3.1 性能分析
为基于多种指标（包括出版指标、引用指标、混合指标和贡献指标）对研究数据进行定性评估，以识别趋势、影响、合作和研究评价，研究团队对214篇入选文献进行了系统的文献计量分析。
3.1.1 出版文献的逐年分布
年度分布分析揭示了太阳能干燥器领域的研究增长趋势，年增长率为12.77%。该领域的研究仍在持续上升，表明创新和改进空间依然充足。从2015年至2026年，文献数量呈现显著增长态势，反映出该研究领域日益增长的学术关注度。
3.1.2 各国活跃出版年限
国家层面的文献计量分析表明，位于热带和亚热带地区的国家（49个国家中的34个，占69.4%）产出更为活跃。印度发表频率最高，2015年至2026年间共出版104篇论文（占48.6%），其次为沙特阿拉伯、土耳其、墨西哥和埃及等国。高出版量受到多种因素驱动，包括环境条件、农产品采后保鲜需求、社区级干燥应用以及对可持续替代技术的兴趣。印度的国内合作（SCP=89）远高于国际合作（MCP=15），表明其研究以内为主；而埃及、马来西亚、尼日利亚和加拿大等国则表现出较高或同等的国际合作偏好。土耳其以每篇58.6次的平均引用位居影响力效率首位，墨西哥（39.9）、尼日利亚（39.8）和伊朗（38.7）也显示出较高的单篇影响力。此外，18个国家仅贡献了2篇或更少的论文，表明专业知识的集中度较高。在机构层面，Chhattisgarh Swami Vivekanand Technical University发文量最高（14篇）。期刊方面，《Solar Energy》以30篇论文位居贡献榜首。
3.1.3 贡献作者数量
作者分析显示，阿斯旺大学的Abdallah Elshawadfy Elwakeel贡献最为突出，两年内发表9篇论文，总引用44次。Kumar A自2016年起持续发表，学术生涯最长。Muthukumar P自2018年起稳步增长，在2021年前后产出达到高峰。Elwakeel AE、Ahmed AF和Oraiath Aat等作者在2025至2026年间出现显著的贡献增长。
3.1.4 基于指数的权威期刊与作者
《Solar Energy》作为Q1区期刊，拥有最高的h指数（17）和g指数（30），总引用1202次，m指数1.545。《Renewable Energy》同样表现突出，h指数13，总引用1439次。《Sustainable Energy Technologies and Assessments》尽管自2022年才被纳入计量，却拥有最高的m指数（1.6），显示出快速的引用累积速率。作者方面，Muthukumar P以h指数8、g指数9和729次总引用成为最具影响力和权威性的作者。Elwakeel AE虽然总引用最低（44次），但因其2025年才起步，m指数高达2，属于显著的突破性研究者。在单篇论文层面，Vijayan等人于2020年在《Renewable Energy》发表的论文获得最高引用（262次），该研究使用多孔床热储存介质的间接太阳能干燥器干燥苦瓜（含水率92%湿基），经约10小时干燥后含水率降至9%，投资回收期为2.21年，预期寿命35年。其他高被引论文包括Lakshmi等人关于混合模式太阳能干燥器干燥姜黄切片和甜叶菊的研究，以及Tiwari等人关于光伏热（PVT）与混合模式太阳能干燥器集成的能经济评价研究。
3.1.5 关键词分析
关键词分析表明，“solar dryers”出现次数最高（131次），其次是“solar dryer”（114次）和“solar drying”（52次）。“Moisture”（47次）和“Moisture content”（42次）是重要的实验变量。“Heat storage”（35次）、“thermal energy”（16次）、“phase change material”（15次）等关键词显示研究者关注热能储存及日落后延长运行时间。年度趋势分析显示，近年来“phase change material”、“exergy”、“solar dryer”等关键词频繁出现。约2017至2020年间，研究重点集中在数值模型构建和热传递机理；2021至2022年间转向实验研究和性能评估；2023年后热储存材料主题开始上升并于2025年前后达到峰值。关键词的演变轨迹表明研究重点从热管理逐渐转向可持续性优化。
3.1.6 文献耦合与聚类
文献耦合分析揭示了作者、国家和机构间的合作关系网络。作者文献耦合分析共纳入43位作者，形成6个聚类、285条链接和394的总链接强度（TLS），其中Elwakeel AE的TLS最高。国家文献耦合分析涵盖44个国家，形成9个聚类，沙特阿拉伯TLS最高（50），印度平均引用最高（32.9）。在67个有合作关系的机构中，印度Aditya大学机械工程系TLS最高（31），为最强合作中心，其次为Chitkara大学研究影响与成果中心（TLS=30）和Sri Krishna工程技术学院机械工程系（TLS=26，引用204次）。关键词共现分析对三种阈值（3、5、10次出现）进行了比较，最终选择阈值为5，保留146个关键词、7个清晰聚类和5021条链接（TLS=12850），实现了网络可读性与主题完整性的平衡。TLS最高的关键词为“solar dryers”（1533）、“drying”（1372）、“exergy”（614）、“energy efficiency”（609）和“moisture”（503）。七个聚类分别涵盖：聚类1农产品保鲜、干燥装置比较和成本分析；聚类2环境影响、热力学建模和干燥特性；聚类3热储存系统集成与数字化数据采集；聚类4间接式干燥器的技术经济可行性与生命周期；聚类5火用分析、光伏集成和数值建模；聚类6空气动力学与热质传递；聚类7干燥器性能评估。
3.1.7 研究主题图谱与潜在未来发展
主题图谱依据中心度（X轴关联度）和密度（Y轴发展程度）将关键词聚类分为四个象限。右上象限的驱动主题（Motor Themes）包含“exergy”、“energy efficiency”、“sustainable development”和“phase change materials”，表明先进热力学评估和热能储存集成是最有影响力的研究途径，研究重点已从技术可行性转向商业可行性、可持续性和延长系统运行。右下象限的基础与横向主题（Basic and transversal themes）包括“solar dryers”、“drying”、“moisture content”和“mixed-mode solar dryers”，构成该领域的基础概念。左下象限的新兴或衰退主题中，“drying kinetics”、“thermal energy storage”和“performance assessment”位于边界位置，暗示从孤立实验研究向现代系统设计标准要求的过渡转变。研究前沿目前由火用分析和PCM集成主导，专业方向探索PV/T建模。分析还发现，同时考虑热力学性能、经济可行性和环境影响的综合研究仍然较少，多数研究集中在能量和火用分析，仅有少数整合了4E分析，未来需采用多准则综合评估方法。
3.1.8 多重对应分析
基于50个最频繁关键词的多重对应分析（MCA）确定了四个主要研究主题聚类。聚类1“太阳能干燥技术与干燥过程优化”包含“solar drying”、“solar dryers”、“drying kinetics”、“drying chambers”、“solar radiation”、“collector efficiency”、“moisture”和“natural convection”等主导关键词，涉及干燥器构型改进、干燥行为和热传递。聚类2聚焦能量、火用、热能储存与可持续性评估，关键词包括“energy efficiency”、“exergy”、“thermal energy storage”、“phase change materials”、“economic analysis”和“environmental impact”等。聚类3关注混合太阳能干燥器与可再生能源集成，关键词有“solar dryer”、“solar energy”、“hybrid solar dryers”和“renewable energy”。聚类4涵盖实验研究与干燥机理，关键词包括“moisture determination”、“moisture content”、“experimental study”、“drying mechanism”和“mixed mode”。通过与VOSviewer关键词共现网络和Bibliometrix主题图谱的交叉验证，MCA识别的四个主题均获得高度一致性确认，表明所揭示的概念结构具有可靠性和有效性，反映了混合模式太阳能干燥器研究的主要领域。
4. 结论
本研究对2015年至2026年间Scopus收录的214篇期刊论文进行了深入的文献计量分析。分析显示，过去十年出版产出以每年12.77%的速度稳步增长。印度是发表论文最多的国家，沙特阿拉伯、土耳其、墨西哥、埃及和伊朗的单篇引用影响力相对较高。国家合作分析表明，研究主要集中在热带和亚热带地区，国际合作网络正在增长。文献计量图谱揭示了集成系统（如能源效率、火用分析、热能储存、相变材料和混合可再生能源辅助干燥技术）成为近年来研究的焦点。从关键词共现、主题图谱和MCA分析中浮现的四个主要概念主题为：（i）太阳能干燥技术与干燥过程优化；（ii）能量、火用、热能储存与可持续性评估；（iii）混合太阳能干燥器与可再生能源集成；（iv）实验研究与干燥机理。合作分析显示，研究以多个国际作者、机构和国家的聚类形式组织。引用分析识别了对混合模式太阳能干燥器研究的知识发展产生重要影响的出版物、作者、机构和期刊。未来的研究预计将继续聚焦于热能储存集成、先进热力学评估、可再生能源辅助干燥系统集成以及可持续性的综合评估。
5. 未来研究方向
本文献计量分析仅局限于Scopus、Web of Science和PubMed数据库以及英文期刊论文，因此其他数据库中索引的相关论文可能未被发现。尽管使用了标准化引用指标以消除出版年龄和引用行为的影响，但基于引用的指标仍受上述因素干扰。国家出版量仅反映其在所分析数据集中的贡献，不应被解读为规范化后的国家研究生产力衡量。作者和期刊自引未被排除，因为所有文献计量数据均直接来自Scopus导出的元数据。因此，以“solar dryer”、“mixed-mode solar dryer”、“drying kinetics”、“thermal energy storage”和“phase change materials”等关键词为代表的研究领域仍有很大的研究和发展空间。未来的研究可纳入多个文献数据库、涵盖多语言文献、定期更新数据集，并将文献计量分析与系统文献综述或荟萃分析相结合，以获得对不断变化的研究格局更全面和更新的理解。
