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SnO/β-Ga2O3异质结的能带对齐及其在功率器件应用中的电学特性
Band alignment of SnO/β-Ga2O3 heterojunction and its electrical properties for power device application
Xia Wu1Chenyang Huang1Xiuxing Xu1Jun Wang1Xinwang Yao1Yanfang Liu2Xiujuan Wang1Chunyan Wu1Linbao Luo1 · 半导体学报 · 2025年8月 · Vol.46
本研究通过射频反应磁控溅射法制备了垂直结构SnO/β-Ga2O3异质结二极管（HJD）。利用X射线光电子能谱测得β-Ga2O3与SnO的价带和导带偏移分别为2.65 eV和0.75 eV，呈现Ⅱ型能带对齐。相较于肖特基势垒二极管（SBD），HJD表现出相当的比导通电阻（2.8 mΩ·cm²）和更低的反向漏电流，实现1675 V的击穿电压和1.0 GW/cm²的功率优值，展现出优异的反向阻断特性及高质量异质界面。Silvaco TCAD模拟表明，SnO层有效缓解了阳极边缘电场集中，揭示其在β-Ga...
解读: 该SnO/β-Ga2O3异质结功率器件技术对阳光电源功率半导体应用具有前瞻价值。其1675V击穿电压、2.8mΩ·cm²低导通电阻和1.0GW/cm²功率优值，可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高压功率模块设计。相比传统SiC器件，β-Ga2O3超宽禁带特性（~4.8eV）可支撑更高耐...
输出功率为5 W且在60 ℃老化下寿命超过20000小时的GaN基蓝色激光二极管
GaN-based blue laser diodes with output power of 5 W and lifetime over 20 000 h aged at 60 ℃
Lei Hu1Siyi Huang1Zhi Liu1Tengfeng Duan1Si Wu1Dan Wang1Hui Yang2Jun Wang3Jianping Liu4 · 半导体学报 · 2025年4月 · Vol.46
1995年和1996年，在实现p型掺杂、材料质量提升及高亮度GaN基LED突破后，GaN基激光二极管（LDs）的受激辐射与激射现象相继被报道。然而，其实现高输出功率、高电光转换效率及长寿命经历了较长时间。直至2019年，日亚公司报道了具备上述性能的蓝光LDs，推动了GaN基蓝色激光二极管在多个领域的广泛应用。
解读: 该高功率长寿命GaN基蓝色激光二极管技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦激光二极管，但其GaN材料高温可靠性验证（60℃老化20000小时）和高功率密度设计理念可借鉴至功率电子领域。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率器件应用，该研究揭示的材料稳定性机制和热管理方...
冲击载荷下微纳腔石墨烯/石蜡相变储能材料的热力学耦合
Thermodynamic coupling in micro-nanocavity graphene/paraffin phase change energy storage materials under impact loading
Yuhao Wang · Junhong Yu · Wentian Huang · Jun Di 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126
研究了微纳腔结构石墨烯/石蜡相变储能材料在冲击载荷下的热力学耦合行为。通过构建复合材料的多尺度模型，分析了机械冲击过程中热-力-相变之间的动态耦合作用机制。结果表明，石墨烯骨架显著提升了材料的导热性与结构稳定性，微纳腔结构有效抑制了液态石蜡的泄漏并增强了能量存储密度。在外加冲击载荷下，材料内部产生局部热积累与应力集中，促进石蜡快速相变，实现高效热能存储与释放。该研究为高功率密度条件下相变储能材料的设计与应用提供了理论依据。
解读: 该微纳腔石墨烯/石蜡相变储能材料的热力学耦合研究对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的热管理具有重要价值。研究揭示的热-力-相变耦合机制可应用于储能柜的被动式热管理设计，石墨烯增强相变材料可作为功率模块与电池簇的高效散热介质，在冲击载荷（如短路故障、功率突变）下实现快速热响...
识别最大频率变化率及其影响
Identifying the Largest RoCoF and Its Implications
Licheng Wang · Jun Ren · Gang Huang · Luochen Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年10月
频率变化率（RoCoF）是保障低惯量电力系统频率安全的关键指标。现有基于聚合频率模型的惯量优化调度方法难以反映故障后系统各区域频率动态的差异，尤其在惯量分布不均时，局部母线的RoCoF可能显著高于聚合模型预测值。本文基于扩展直流潮流方程及同步机扰动后转子角度瞬时不变特性，推导了节点级RoCoF模型，并严格证明最大初始RoCoF必出现在含惯量的母线上。该结论与所提模型共同构建了形式简洁且凸化的最优节点惯量调度方法，仿真验证了其在不同场景下两典型互联系统中的有效性。
解读: 该节点级RoCoF模型对阳光电源储能系统和构网型控制技术具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，可基于该模型优化虚拟惯量的空间分布策略，避免传统聚合模型导致的局部母线RoCoF超限风险。该研究提出的凸优化惯量调度方法可直接集成到iSolarCloud云平台的能量管...
一种具有等容与等温过程的新型耦合动力循环在内燃机中的性能优化与对比研究
Performance optimization and comparative study on a novel coupled power cycle featuring isochoric and isothermal processes in internal combustion engine
Ruizhao Gao · Kunteng Huang · Hongrui Li · Ruikai Zhao 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332
开发具有更高热效率的热力循环是应对内燃机节能、环保和减排挑战的关键途径。然而，现有的内燃机优化循环仍受限于奥托循环、柴油循环和布雷顿循环等经典热力循环的基本局限性，导致循环性能提升遭遇瓶颈。得益于基于先进柔性材料的张力活塞技术，内燃机中的等温过程得以灵活实现。本文提出了一种新型循环——具有等容与等温过程的耦合动力循环，以提高平均吸热温度。基于热力学基本定律建立了热力学模型，并推导了理想气体的理想热效率方程。结果表明，热效率和可持续性指数均与压气机及活塞燃烧室的压力比呈正相关关系。相比之下，随着压...
解读: 该耦合动力循环技术通过等容-等温过程优化,热效率提升30%以上,为阳光电源储能系统热管理提供创新思路。ST系列PCS及PowerTitan在大功率运行时面临散热挑战,可借鉴其等温过程控制策略优化功率器件温度管理。该技术对压缩比的多目标优化方法,可应用于储能系统功率密度与效率的协同设计。结合SiC器件...