Neha Parmar · Runa Kumari · D. Ratan Sanjay · Harish V. Dixit · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月

摘要：高功率微波（HPM）源，如磁绝缘线振荡器（MILO）、返波振荡器（BWO）和同轴虚阴极振荡器，能在TM₀₁模式下产生数吉瓦级的功率。当这种模式通过天线辐射时，会在视轴方向形成零值。这是不理想的，因此需要使用模式转换器（MC）将TM₀₁模式转换为TE₁₁模式，TE₁₁模式辐射时会在视轴方向形成最大值。在这项工作中，作者报道了一种基于叶片加载圆形波导的TM₀₁ - TE₁₁模式转换器。叶片远离电场最大值区域，因此对场的扰动极小。因此，该模式转换器具有高带宽和高功率处理能力。本文提出了一种计算模...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于高功率微波模式转换器的论文所涉及的技术领域与公司核心业务存在较大差异。该研究聚焦于GW级高功率微波源的电磁模式转换，主要应用于雷达、电子对抗等国防军工领域，而阳光电源的技术重心在于功率电子变换、能量管理和新能源发电系统。 尽管应用领域不同，但该技术在电磁场理论和波...

Luke Ian Benedetti · Agustí Egea-Àlvarez · Robin Preece · Panagiotis N. Papadopoulos · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

本文提出了一种概率小信号分析框架，该框架能够描述含变流器接口发电机（CIG）的电力系统中的新型交互作用，并理解其概率行为。CIG 的引入以及同步发电的相应减少正使电力系统的动态行为发生显著变化，其特点是对变流器控制和可变可再生能源的依赖程度不断增加。因此，单运行点确定性研究不足以全面理解电力系统稳定性和新兴交互作用的特性。可能运行点的不确定性不断增加，以及由此对小信号特征值分析模式产生的影响，使得采用概率方法成为必要。然而，通过此类研究获得的大量数据，特别是考虑到以 CIG 为主导的系统所需的详...

解读: 该概率小信号分析框架对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器的并网稳定性评估具有重要价值。在大型储能电站和光伏电站中，多台变流器并联运行时存在复杂的动态交互，传统确定性分析难以覆盖多变运行工况。该方法可用于：1）ST系列储能变流器的GFM/GFL控制参数优化，通过概率分析识别弱电网...

Sherzod Khaydarov · Haihua Wang · Wei Zhang · Peng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年9月

本研究探讨了基于绝缘体上硅（SOI）衬底的伪反相器（Ψ - 反相器）和伪 MOS（Ψ - MOS）在 NO₂ 和 NH₃ 气体检测中的应用。实验结果表明，具有高内部增益特性的 Ψ - 反相器，在针对两种目标气体的不同沟道厚度条件下，与 Ψ - MOS 器件相比，始终表现出更优异的灵敏度。在 1 ppm 浓度下，Ψ - 反相器对 NO₂ 和 NH₃ 的灵敏度分别达到了 1248% 和 83.9%，分别是 Ψ - MOS 灵敏度的 102.5 倍和 19.7 倍。此外，Ψ - 反相器结构具有直接输出...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于SOI基板的伪逆变器气体检测技术具有重要的潜在应用价值。在光伏电站、储能系统及氢能设施的运维管理中，环境气体监测是保障设备安全和人员健康的关键环节。 该技术对NO₂和NH₃的高灵敏度检测能力（1 ppm浓度下分别达到1248%和83.9%的灵敏度）可为我司多个业务...

Zahid Javid · Firdous Ul Nazir · Wentao Zhu · Diptargha Chakravorty 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月

基于逆变器的电源（IBR）的故障特性与传统同步发电机不同。由于饱和状态，IBR的故障响应是非线性的，并且主要由相关电压源换流器（VSC）的故障穿越（FRT）策略决定。这导致在考虑这些短路特性时，潮流计算的求解时间过长，尤其是当电力系统状态因IBR发电的不确定性而快速变化时。为克服这一问题，本文提出了一种用于以IBR为主的电力系统的相量域稳态（SS）短路（SC）求解器，随后将所开发的IBR模型与一种基于雅可比矩阵的新型潮流（PF）求解器相结合。在这种多阶段潮流求解器中，可以通过考虑电力系统各组件的...

解读: 该IBR统一建模范式对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的电网适应性设计具有重要价值。当前高比例新能源接入场景下，准确预测逆变器短路电流特性（含电流饱和、限幅等非线性行为）是电网规划与保护配置的关键。该模型可直接应用于：1）PowerTitan储能系统并网方案设计，优化短路容量贡献计算；2）SG...

Wanfu Liu · Jianhui Wu · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

本简报中，采用130纳米射频绝缘体上硅（RF SOI）技术设计并实现了一款工作在2~4 GHz频段的高功率射频开关。为提高发射（Tx）模式下的高功率处理能力，提出并分析了一种在关断并联支路实现均匀分压的串联和并联堆叠结构。对于射频开关的并联支路，通过调整晶体管之间的宽度比来平衡高功率下各晶体管的漏源电压（Vds）差异，从而确保高功率处理能力。此外，所提出的设计采用基于电容的补偿方法进一步均衡分压。实验结果表明，所提出的射频开关在105°C温度下实现了48.7 dBm（74瓦）的0.1 dB压缩点...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对5G MIMO应用的高功率RF SOI开关技术虽然主要面向通信领域，但其核心设计理念对我们的光伏逆变器和储能系统具有重要的技术借鉴价值。 该技术的核心亮点在于通过串并联堆叠结构和电容补偿实现均匀分压，使器件在高功率状态下达到48.7 dBm（74W）的功率处理能力...

Anjali Goel · Akhilesh Rawat · Brajesh Rawat · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月

在本研究中，我们系统地探究了基于硅纳米片（NSH）的互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器的静态和动态性能，这些反相器包括互补场效应晶体管（CFET）、叉片式（FSH）和标准堆叠纳米片（s - NSH）结构，适用于5纳米及更先进的技术节点。CMOS反相器的性能分析是通过在完全校准的技术计算机辅助设计（TCAD）模拟中进行三维工艺模拟完成的，该模拟基于玻尔兹曼输运方程和泊松方程的自洽求解，并包含量子和迁移率修正项。我们的研究结果表明，在1纳米技术节点下，与s - NSH反相器相比，CFET反相器取...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于硅纳米片CMOS逆变器架构的研究虽然聚焦于半导体制程技术，但其底层创新对我们的核心产品具有重要的间接价值。需要明确的是，论文中的"inverter"指的是数字逻辑电路中的反相器，而非我们的光伏逆变器产品，但其技术突破对我们的功率电子控制系统具有战略意义。 该研究展...

Anyu Tong · Kaifeng Wang · Qianlan Hu · Zhiyu Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

本研究基于垂直堆叠的前道制程（FEOL）p 型硅隧穿场效应晶体管（TFET）与后道制程（BEOL）n 型铟锡氧化物（ITO）场效应晶体管的异质三维集成，展示了低功耗互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器和 5 级环形振荡器（RO）。由于 p 型和 n 型场效应晶体管的关态电流均较低，我们的 ITO/TFET 异质三维集成 CMOS 反相器在 ${\text{V}}_{\text {dd}}=1$ V 时静态功耗低至 4.83 pW，在 ${\text{V}}_{\text {dd}}=2.5$ ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三维异质集成的超低功耗CMOS技术展现出值得关注的应用潜力。该技术通过垂直堆叠硅基p型隧穿晶体管与ITO n型晶体管，实现了4.83 pW的极低静态功耗和522 V/V的高电压增益，这些特性与我们在光伏逆变器和储能系统中对功率控制芯片的核心需求高度契合。 在光伏逆...

The Williamson-Hall (WH) method is another widely used method to estimate the grain size \[ [38](https://link.springer.com/article/10.1007/s10854-025-14892-y#ref-CR38 "G.L. Williamson · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

氧化镓（Ga2O3）是一种超宽禁带材料，因其在功率电子器件、紫外（UV）光电探测器和气体传感器中的潜在应用而受到越来越多的关注。在本研究中，我们采用电沉积技术在n型硅（n-Si）衬底上合成了β相Ga2O3，并研究了其在结合Si与Ga2O3实现宽带检测的光电探测器应用中的性能。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）结合能谱分析（EDX）对Ga2O3的结构和形貌特性进行了表征。采用热蒸发技术在Ga2O3/n-Si结上制备了Ag金属接触，并在n-Si背面形成了Al欧姆接触。由此制备了Ag...

解读: 该Ga2O3/Si肖特基光电探测器技术对阳光电源光伏逆变器和储能系统具有重要参考价值。其宽禁带半导体异质结构与公司SiC/GaN功率器件技术路线契合,700nm波段122.88 A/W高响应率可优化SG系列逆变器的光照监测精度,提升MPPT追踪效率。电化学沉积法制备工艺为低成本传感器集成提供思路,可...

Ziheng Xiao · Muxuan Xiao · Zhixing He · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文介绍了一种通过采用最优开关序列使功率损耗最小化来提高双有源桥变换器轻载效率的方法。利用全面的功率损耗计算方法确定了各种运行条件下的峰值效率点。采用了单移相调制和梯形电流调制模式，并通过迭代算法确定了在各种运行条件下给定电感电流峰值时，第一个、重复的和最后的开关脉冲的最优开关序列。所提出的控制方法的综合状态机图展示了连续模式和突发模式的无缝集成，以提高效率。一台1千瓦样机的实验波形、效率曲线和功率损耗分解图表明，所提出的方法明显优于连续运行模式以及传统和先进的突发模式，将轻载效率从低于60%提...

解读: 从阳光电源储能系统和光伏逆变器产品线角度分析，该论文提出的DAB（双有源桥）变换器轻载效率优化技术具有显著的应用价值。DAB拓扑是我司储能变流器和直流变换模块的核心架构，而轻载效率问题长期制约着系统全生命周期的能量利用率，特别是在夜间或低辐照条件下的光储系统运行场景。 该技术通过最优开关序列设计，...

Min Wang · Feiyang Cheng · Min Xie · Gen Qiu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

逆变器系统在航空航天、国防、交通运输、现代工业和电力系统中起着至关重要的作用，这促使学者和工程师们在故障诊断方面付出了大量努力。基于数据的方法在解决该问题时被广泛应用，因其可利用现有的历史数据，而无需进行复杂的数学建模，但它们在检测顽固的早期故障方面能力不足。因此，本文提出了一种深度多阶特征提取器（IMFE）用于逆变器系统的早期故障检测，该提取器能够深度提取统计特征并减少有害干扰。首先，采用一种在非相邻层之间具有短路径的密集结构，以实现多阶知识的复用。然后，对获取的特征进行优化，并舍弃低质量信息...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于逆变器系统早期故障检测的论文具有重要的工程应用价值。论文提出的密集多阶特征提取器（IMFE）方法，针对传统数据驱动方法在早期故障检测中的不足，通过密集连接结构实现多阶知识重利用和特征精炼，将故障检测率提升3.1%，这对于大规模光伏电站和储能系统的可靠性保障具有显著意...

Shiqi Ji · Wenhao Xie · Yikang Xiao · Ran Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

精确的电流测量对于功率半导体特性表征至关重要。近年来，考虑到功率半导体的开关速度变得更快，由于现有电流探头带宽有限，很难用它们有效地测量电流。此外，在很多情况下，有必要在长期运行的实际功率变换器中直接对功率半导体进行特性表征，这就要求电流探头具备其他一些关键特性，包括直流精度、电气隔离、易于安装等。本文提出了一种新颖的混合式电流测量方法，包括基于隧道磁阻的低频测量部分、基于罗氏线圈的高频测量部分，以及用于实现无缝频率组合的信号调理电路。据此，开发了一种基于该方法的电流探头，实现了高带宽、电气隔离...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项直流至200MHz混合电流测量技术对我司在高性能功率半导体器件应用方面具有重要价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器大规模采用SiC和GaN等第三代宽禁带半导体器件，开关频率显著提升至数百kHz甚至MHz级别，传统电流探头的带宽限制已成为精确测量和器件特性分析的瓶颈。 ...

Nicola Femia · Giulia Di Capua · Nunzio Oliva · Luca De Guglielmo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

本文提出了一种表征硬开关电源中使用的功率电感器的新方法。所提出的方法从以性能合规工作区域概念为核心的全新视角对功率电感器进行表征。这一新的测试程序为功率电感器的行为和性能提供了实用见解，有助于在各种应用的候选元件之间进行更快速的比较评估。该程序确定了电感器最大效率点（iMEP），并跟踪其在运行参数域中的轨迹。iMEP有助于直接识别出针对特定应用最适用的功率电感器，以及每个功率电感器最适用的应用场景。本文包含的实验示例证明了这种功率电感器表征新方法的可靠性、有效性和实际益处。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于性能的功率电感表征技术具有重要的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率电感是直接影响系统效率、功率密度和可靠性的关键磁性元件。传统的电感选型往往依赖厂商规格书和经验判断，缺乏在实际工况下的性能量化评估手段。 该论文提出的"性能符合工作区域"概念和电感...

Milad Hasanzadeh · Amin Kargarian · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

本文提出了三种技术，用于在使用交替方向乘子法（ADMM）求解分布式交流和直流最优潮流（OPF）问题时提高其收敛性能。最优潮流问题被分解为多个子问题，每个子问题代表电网的一部分。为了简化计算、避免子问题之间共享额外信息，同时提高分布式优化的收敛性能，我们针对交流和直流最优潮流应用开发了这些简单而有效的技术。这些技术包括：（1）通过引入联络线潮流的替代惩罚项来扩充拉格朗日函数；（2）重新表述边界母线的节点功率平衡约束，以便更好地模拟子问题之间的功率交换行为；（3）引入自适应缩放机制，动态平衡惩罚项和...

解读: 该ADMM分布式优化技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。在多储能站点协同调度场景中，自适应惩罚参数和残差反馈优化可显著提升ST系列储能变流器的功率分配收敛速度，解决传统集中式OPF计算负担重、通信延迟高的问题。该技术可应用于：1）光储电站群的...

Qianjin Wang · Qicheng Zhang · Peizhi Yang · Yingkai Liu 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月

目前，基于 Bi₂O₂Se 的光电探测器存在响应度低、探测灵敏度有限以及宽带光响应能力不足等问题，这极大地阻碍了其在高性能光电器件中的实际应用。为克服这些局限，本研究设计并制备了一种基于垂直堆叠 Bi₂O₂Se/CdSe 异质结的宽带（300 - 1300 nm）高性能光电探测器。在 560 nm 光照和 5 V 偏置电压下，该器件表现出 6.18×10³ A/W 的高响应度、1.46×10⁴ 的开关比以及 1.95×10¹⁴ Jones 的比探测率。值得注意的是，即使在零偏置条件下，该器件仍能...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该Bi₂O₂Se/CdSe异质结自供电光电探测器技术展现出与我司核心业务领域的多维度协同潜力。 **直接应用价值**：该器件在零偏压条件下仍保持1.99 A/W的响应度和2.52×10³的开关比，其自供电特性与我司分布式光伏和储能系统的智能监控需求高度契合。在光伏电站的组...

Zhenwen Pu · Yuexing Wang · Linwei Cao · Jichao Qiao 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年5月

本研究通过实验与计算相结合的方法，研究了微凸点中电迁移引起的退化问题。在倒装芯片试样中嵌入了铂薄膜温度传感器，以实现实时热监测。利用这些传感器测量封装内部温度，并通过红外热成像进行验证，从而定量表征高电流密度条件下的焦耳热效应。对经过加速电流应力测试的试样进行横截面扫描电子显微镜（SEM）分析后发现，在电热耦合环境中，电迁移会引发两种并发的失效机制：（1）空洞在金属间化合物（IMC）/焊料界面形核并扩展；（2）焊料加速消耗导致的缩颈现象。本研究开发了一个多物理场建模框架，将统一蠕变塑性（UCP）...

解读: 从阳光电源功率电子产品的可靠性角度审视，该研究针对微凸点电迁移失效的表征方法具有重要参考价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率模块的封装互连结构长期承受高电流密度和温度循环应力，电迁移导致的微观失效是影响系统25年以上生命周期的关键因素。 该论文提出的片上嵌入式温度传感技术为我们提供了实...

Jianxing Li · Siyuan Lv · Weiyu He · Qinlong Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年4月

本文提出了一种采用矩形波导（RW）类表面等离激元（SSPP）结构、具有陡峭滚降特性的全金属毫米波（mmWave）滤波功分器（FPD）。其上、下截止频率均取决于矩形波导 - 类表面等离激元单元的尺寸，可实现优异的滤波特性。在矩形波导中输入的 TE₁₀ 模电磁波，通过加载双面矩形波导 - 类表面等离激元结构，首先转换为 SSPP₁₂ 模，最后通过单面矩形波导 - 类表面等离激元结构转换为两个 SSPP₁₁ 模。为验证所提出的概念，制作并测试了一个原型。所提出的滤波功分器实现了从 22.1 GHz 到...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项毫米波滤波功分器技术虽然专注于射频器件领域，但其底层设计理念对我司在高频电力电子系统中具有一定的参考价值。 该技术采用矩形波导-人工表面等离激元（RW-SSPP）结构实现了22.1-27.5 GHz的宽带滤波与功率分配，其核心优势在于全金属结构带来的高可靠性、陡峭的滚...

Huaiqing Zhang · Mengyu An · Hui Xiao · Jinpeng He · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

在这项工作中，展示了一种用于微波功率传输的新型光学透明超表面（OTM）。该导体基于柔性透明的铟锡氧化物。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于透明导电氧化物（ITO）的超表面微波功率传输技术呈现出较为独特的跨领域融合特征，但其与公司核心业务的关联度相对有限。 该技术的核心价值在于实现光学透明与微波能量接收的兼容，这在理论上可为分布式能源系统提供新的能量补充路径。对于阳光电源的储能系统和微电网解决方案而言...

Haoyu Sun · Yuxiang Liang · Yuzhao Wu · Debo Wang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

为有效提高微机电系统（MEMS）微波功率检测芯片的灵敏度性能，本文提出了一种基于多梁结构的MEMS微波功率检测芯片。设计了四梁并联结构，增加了芯片的输出电容，从而提高了其灵敏度。同时，降低了单梁过长导致坍塌的风险，减少了粘连现象的发生。对该芯片的灵敏度和微波性能进行了理论研究，并完成了芯片的制备与测试。测试结果表明，在8 - 12 GHz频段内，$S_{11}$的测试结果介于 - 18.5 dB至 - 15.3 dB之间，而理论结果介于 - 26.8 dB至 - 25.2 dB之间，输入功率反射...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于多梁结构的MEMS微波功率检测芯片技术具有重要的战略参考价值。在光伏逆变器和储能系统中，精确的功率监测是保障系统效率和安全性的核心环节，该技术展现的高灵敏度特性为我们的功率管理系统升级提供了新思路。 该芯片采用四梁并联结构，灵敏度达到72.76 fF/W，较现有结...

Panpan Xu · Zhenling Li · Chunguo Li · Weijie Tan · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2025年2月

本文分析了人工噪声（AN）的功率和维度对存在多个随机分布窃听者的多输入多输出（MIMO）系统安全性能的影响。利用传输信道之间的不相关性以及人工噪声与合法信道矩阵零空间基向量的正交性，推导了保密中断概率（SOP）和最优保密容量的闭式表达式。采用泊松点过程确定窃听者的数量和位置，然后分析了基于概率的视距（LoS）或非视距（NLoS）信道三维信道条件下通信系统的安全性能。仿真结果得出以下结论。当人工噪声维度达到最高维度的 1/4（即发射天线数量减 1 后的四分之一）且功率分配因子（PSF）处于开区间（...

解读: 从阳光电源分布式能源系统通信安全的角度来看，这项针对MIMO系统中人工噪声优化的安全性能研究具有重要的参考价值。随着我们大规模光伏电站、储能系统及虚拟电厂业务的快速发展，数以万计的分布式设备需要通过无线通信网络实现实时监控、调度和协同控制，其中涉及的发电数据、电网调度指令、用户用电信息等均属于敏感数...

Brady Wilson · Chetan Dhital · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文研究了二维Nb2CTX MXene材料在表面增强拉曼散射（SERS）中的应用。通过实验验证了该MXene材料对分子振动信号的显著增强效应，表现出优异的SERS活性。研究表明，其增强机制主要源于化学增强效应，并与材料表面丰富的官能团及高密度活性位点密切相关。此外，Nb2CTX MXene展现出良好的信号均匀性和稳定性，有望成为新型无碳SERS基底材料。该工作拓展了MXene在光谱传感领域的应用前景。

解读: 该Nb2CTX MXene的SERS传感技术对阳光电源智能运维系统具有潜在应用价值。其高灵敏度分子检测能力可应用于：1）PowerTitan储能系统的电解液状态监测，通过SERS实时检测电解液分子振动特征，实现电池健康状态预测性诊断；2）SG系列逆变器功率模块的绝缘油老化监测，利用化学增强效应捕捉微...