Xiaoyu Ye · Kang Chen · Cong Hu · Xiaojian Zhu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

自动驾驶、智能制造和人工智能等新兴领域对电子信息技术在多功能性、功耗和集成密度方面提出了更高要求。多场调控下的离子迁移效应使得具有丰富物性调控能力的可重构异质结器件成为下一代信息器件的候选方案。本文综述了异质结中由多场诱导的离子与电子过程，包括离子迁移、电荷俘获和自旋极化等输运机制，并总结了其在超高密度存储、存算一体、加密技术、神经形态计算及感知器件中的应用，最后展望了该领域面临的挑战与发展方向。

解读: 该纳米离子学可重构异质结技术对阳光电源储能系统和功率器件具有前瞻性应用价值。在PowerTitan储能系统中，可重构异质结的多场调控机制可启发BMS电池管理芯片的存算一体架构设计，降低状态估算功耗；其离子迁移与电荷俘获机制可优化SiC器件栅极氧化层界面特性，提升ST系列储能变流器的开关性能与可靠性。...

Wenjie Xie · Wenjing Yu · Yang Yang · Yuanyuan Gong 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文研究了一种基于高熵设计的Bi0.5Na0.5TiO3基陶瓷电容器，通过多元素掺杂策略调控晶格畸变与弛豫行为，显著提升了其静电储能性能。实验结果表明，该材料具有较高的储能密度与效率，归因于增强的极化强度和抑制的滞后损耗。微观结构分析揭示了高熵效应对畴结构细化和介电响应均匀性的促进作用。该工作为高性能储能陶瓷的设计提供了新思路。

解读: 该高熵陶瓷电容器技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高储能密度陶瓷电容可替代传统薄膜电容，用于直流母线支撑、滤波和脉冲功率缓冲环节，显著减小体积和重量。其高效率、低滞后损耗特性可降低无功损耗，提升变流器整体效率。在SG系列光伏逆变器的MP...

Jinhan Hu · Jiao Peng · West Anhui University · Xiang Li 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

复旦大学光电子研究院、材料科学系及光伏科学与技术国家重点实验室、智能光电与感知上海市前沿科学研究基地报道了一种基于新型硒磷酸盐In2P3Se9的高性能光探测器。通过引入背栅电场调控策略，显著提升了器件在深紫外至可见光波段的光响应特性。该探测器展现出高灵敏度、宽光谱响应范围以及优异的开关比和稳定性，为二维层状材料在可调谐光电探测领域的应用提供了新思路。

解读: 该In2P3Se9光探测器技术对阳光电源光伏系统具有潜在应用价值。其深紫外至可见光宽光谱响应特性可应用于SG系列逆变器的智能光照监测模块，通过背栅电场调控实现高灵敏度检测，优化MPPT算法的光照追踪精度。该材料的高开关比和稳定性可用于iSolarCloud平台的光伏阵列实时监测传感器，提升组件遮挡、...

Manish Neupane · Xiahua Zhong · Guanhui Gao · Qiangu Yan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本研究探讨了在生物质碳基体中原位生长碳纳米管（CNTs）以用于能量存储的应用。通过调控催化剂负载与热解条件，实现了碳纳米管密度的可控生长。结构表征表明，较高密度的碳纳米管显著提升了材料的比表面积和导电性，从而增强了电化学性能。在超级电容器应用中，高密度样品表现出更高的比电容和循环稳定性。研究表明，碳纳米管的致密化生长有利于改善储能特性，为生物质衍生碳材料的优化设计提供了新思路。

解读: 该生物质碳基碳纳米管复合材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。高密度CNTs显著提升的比表面积和导电性可直接应用于PowerTitan储能系统的超级电容器模块，改善功率型储能单元的瞬态响应特性。在ST系列储能变流器的直流侧支撑电容设计中，该材料可提升比电容和循环寿命，增强系统功率缓冲能力。对于...

Jingyang Li · Kai Chen · Chao Wu · Fengmin Wu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

报道了一种基于ZnMgO材料的低功耗光电突触器件，应用于深紫外加密计算。该器件展现出优异的光响应特性与突触行为，包括兴奋性后突触电流、脉冲光增益及可调的权重调节能力。通过调控深紫外光照强度与脉冲频率，实现了对突触权重的精确模拟，在低功耗条件下表现出高耐久性与稳定性。研究为深紫外光信息处理与神经形态计算的集成提供了可行方案。

解读: 该ZnMgO光电突触器件的低功耗特性与深紫外加密计算能力，对阳光电源新能源汽车驱动系统具有创新启发价值。其突触权重精确调控机制可借鉴应用于电机驱动控制器的神经网络优化算法，提升扭矩响应速度与能效。深紫外加密技术可强化车载OBC充电机与充电桩的通信安全防护，防止数据篡改。器件展现的高耐久性与低功耗特性...

Ekta Kumari · Dova Kalyan · Surendra Kumar Makineni · Ajay Kumar Kalyani · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本研究揭示了(Na0.5Bi0.5)TiO3基陶瓷中组分与温度诱导的结构和介电反常共存现象，显著优化了其介电与能量存储性能。通过调控B位复合掺杂，材料在居里温度附近表现出宽温域介电峰及增强的极化响应，同时抑制了漏电流。该反常行为源于局部化学不均匀性与动态缺陷偶极子的协同作用，促进了弛豫型铁电态的形成。结果表明，储能密度与效率同步提升，为高性能无铅储能陶瓷的设计提供了新思路。

解读: 该(Na0.5Bi0.5)TiO3基无铅压电陶瓷的介电与储能性能优化技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的组分-温度协同调控机制可启发ST系列储能变流器中薄膜电容器的材料选型，通过宽温域介电稳定性提升PowerTitan系统在极端工况下的可靠性。弛豫铁电态带来的高储能密度与低漏电流特性，...

Yahui Huang · Jianyu Yang · Kunlun Wang · Yong Wang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

山东大学核科学与能源动力工程学院，威海前沿核技术研究院，山东省核科学与核能技术综合利用重点实验室。本文研究了4H-SiC材料在宽功率范围内（从毫瓦级至数百瓦）作为红外激光探测器的应用，利用其横向热电效应实现高效的热电转换与信号响应。该方法无需外加偏压，具有快速响应、宽动态范围和高稳定性等优势，适用于高功率激光检测与监控系统。实验结果表明，基于4H-SiC横向热电效应的探测器在不同功率密度下均表现出优异的线性响应特性与重复性，展现出在工业与国防领域中的广泛应用前景。

解读: 该研究对阳光电源的SiC功率器件应用具有重要参考价值。4H-SiC横向热电效应探测技术可应用于公司SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率器件温度监测系统，实现毫瓦到百瓦级的精确功率损耗检测。这项技术无需外加偏压、响应快速的特点，有助于提升产品的热管理效率和可靠性。可集成到iSolarCloud...

Imteaz Rahaman · Botong Li · Brian Roy Van Devener · Kai Fu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

超宽禁带半导体因其大禁带宽度和高击穿电场在下一代功率电子器件中具有广阔前景。金红石相GeO2（r-GeO2）因具备双极掺杂能力而备受关注，但其研究尚处初期，需深入探究结构特性以提升外延层质量。前期工作发现，在r-TiO2(001)衬底上通过金属有机化学气相沉积生长的r-GeO2薄膜呈现方形图案与平滑区域共存的表面形貌。本研究利用透射电子显微镜分析其结构特征，结果表明方形区域为结晶态，而平滑区域呈非晶态；测得(110)晶面间距为0.324 nm，略高于理论值0.312 nm。

解读: r-GeO2超宽禁带半导体（禁带宽度>4eV）研究对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。相比现有SiC器件（3.3eV），r-GeO2更高的击穿电场强度可支撑更高电压等级应用，适用于PowerTitan储能系统的1500V直流母线和ST系列储能变流器的功率模块设计。其双极掺杂能力为实现低导通损耗的IG...

Jingyu Chu · Yubei Han · Liping Zhang · Lijie Sun 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于介电纳米复合材料的传输层设计，通过界面光子-电子协同效应显著提升钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。该复合层不仅优化了载流子传输与提取，还增强了光场局域化和光吸收。实验结果表明，器件在宽光谱范围内实现了更高的外量子效率和光电流密度，能量转换效率超过23%。此策略为高性能钙钛矿光伏器件的界面工程提供了新思路。

解读: 该介电纳米复合传输层技术对阳光电源光伏产品具有重要应用价值。研究中实现的23%+转换效率和宽光谱外量子效率提升，可直接应用于SG系列光伏逆变器的组件配套优化，通过提升组件弱光响应特性增强系统全天发电量。界面光子-电子协同机制为阳光电源MPPT算法优化提供新思路：可针对钙钛矿组件的光场局域化特性调整扫...

Adway Gupta · Nano Energy · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

氢气因其高能量输出和环境友好的副产物，被视为化石燃料的理想替代品。已有研究探索了多种光催化材料形貌以实现高效产氢，例如具有高比表面积的准一维纳米卷结构。近期我们预测了直接从二硫属化合物前驱体逐层形成稳定氧化物纳米卷的可能性，避免了二维氧化物合成及卷曲工艺的高成本。本研究通过激发态理论结合Bethe–Salpeter方程模拟，系统评估了MoO3、WO3、PdO2、HfO2和GeO2等氧化物纳米卷在太阳能驱动光催化产氢与存储中的适用性，揭示其电子与光学性质随层间卷曲间距的调控呈现优异的光催化潜力。

解读: 该氧化物纳米卷光催化制氢技术为阳光电源光伏-氢能一体化系统提供了材料创新路径。研究中MoO3/WO3纳米卷的可调光学带隙特性，可启发SG系列光伏逆变器配套的电解制氢系统优化，通过层间距调控实现与光伏输出光谱的精准匹配，提升光电-化学转换效率。纳米卷的氢存储功能与PowerTitan储能系统形成互补，...

Van De Walle · El Sachat · Sotomayor Torres · De La Cruz 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

β-Ga2O₃、AlN、AlGaN和金刚石等超宽禁带（UWBG）半导体材料因其优异的电子特性，成为高功率、高频器件的关键候选材料。然而，除金刚石和AlN外，这些材料普遍具有较低的热导率，难以满足高功率密度下的散热需求，带来严峻的热管理挑战。因此，亟需结合新型器件结构的先进热管理方案以抑制器件峰值温度过度升高。同时，具备高空间和时间分辨率的精确器件级热表征技术对于验证和优化热设计、提升器件性能与可靠性至关重要。本文综述了当前应用于UWBG半导体器件的主要热学计量方法。

解读: 该超宽禁带半导体热学计量技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC/GaN等宽禁带器件的热管理直接影响系统功率密度和可靠性。文中提出的高时空分辨率热表征方法可用于优化PowerTitan储能系统的三电平拓扑功率模块设计，精确定位热点并验证散热方案。对于15...

Shijie Liang · Wenjing Wang · Yanyan Huo · Qingyang Yue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本研究提出利用光子晶体中的连续域束缚态（BICs）融合机制，显著增强二维单层材料中的二次谐波产生效应。通过调控光子晶体的对称性和结构参数，实现多个BIC模式的合并，从而在特定位置激发出极强的局域电磁场，大幅提升非线性光学响应。该方法突破了传统非线性材料转换效率低的限制，为集成非线性光子器件的设计提供了新思路。

解读: 该BICs增强非线性光学技术对阳光电源SiC功率器件的光学检测与表征具有潜在价值。研究中光子晶体调控实现的强局域电磁场增强机制，可启发SiC器件缺陷的非线性光学检测方法开发，提升器件可靠性筛选精度。对于ST储能变流器和电动汽车驱动系统中的SiC MOSFET模块，该技术原理可用于开发高灵敏度的在线光...

Yuichi Oshima · Takashi Shinohe · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

采用卤化物气相外延法，结合窗口宽度为50–750 nm的条形掩模，实现了α-Ga2O3的外延横向过生长。即使在最窄窗口条件下，α-Ga2O3仅在窗口区域选择性生长，掩模表面无非故意成核。腐蚀坑观察与截面透射电镜分析表明，缩小窗口显著抑制了位错向再生层的延伸。对于50 nm窗口掩模，合并后的薄膜整体位错密度低至4×10⁷ cm⁻²（包含窗口区与合并边界）。该结果对发展高性能α-Ga2O3基功率器件具有重要意义。

解读: 该研究在α-Ga2O3外延生长方面的突破对阳光电源功率器件技术具有重要价值。超低位错密度(4×10⁷ cm⁻²)的α-Ga2O3材料有望用于开发新一代宽禁带功率器件,可应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率模块。相比现有SiC器件,α-Ga2O3基器件具有更高的击穿电场和更低的导通损耗,...

Asif Khan · Lawrence Livermore National Lab · Del Re · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

AlN因其约6.1 eV的超宽带隙和高达约15 MV/cm的临界电场，在电子与光子器件中表现出优异的性能。近年来，锆（Zr）掺杂AlN（AlN:Zr）被发现是一种极具潜力的材料平台，可用于固态量子比特、高性能压电声学谐振器及光学触发的超快功率开关器件。然而，AlN:Zr外延结构的制备仍面临挑战。本研究成功实现了高Zr掺杂浓度（~2.0 at.%）且晶体质量优异的AlN:Zr外延层生长，为相关量子与高频器件的应用奠定了材料基础。

解读: 高质量Zr掺杂AlN外延层技术对阳光电源功率器件研发具有重要价值。AlN材料6.1 eV超宽带隙和15 MV/cm高临界电场特性，可应用于下一代功率开关器件开发，相比现有SiC器件具有更低导通损耗和更高耐压能力，可提升ST储能变流器和SG光伏逆变器的功率密度与效率。AlN:Zr的高性能压电特性可用于...

Seung Hyuk Lee · Ming Yin · Tetsu Tatsuma · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

复合纳米颗粒因其独特的电学、光学和催化性能而受到关注。其中，等离子体掺锡氧化铟（ITO）纳米颗粒在可见光范围内透明，并由于高电子导电性，在近红外区具有可调的局域表面等离子共振（LSPR）。目前多采用化学溶液法合成，但有机包覆剂会阻碍载流子交换与化学物质接触，限制应用。本研究提出一种利用商用ITO玻璃通过近红外激光烧蚀直接在玻璃或塑料基底上沉积ITO纳米颗粒的方法。通过调节激光功率等参数可控LSPR特性，并展示了其在光电器件中的应用潜力。

解读: 该ITO纳米颗粒激光沉积技术对阳光电源光伏与储能产品具有重要应用价值。ITO材料的高透明度与近红外LSPR特性可应用于SG系列光伏逆变器的散热优化，通过在功率模块表面沉积ITO纳米涂层实现选择性辐射散热，在可见光透明的同时增强红外热辐射。其高电导率特性可用于PowerTitan储能系统的电磁屏蔽与导...

Xu Liu · Yubin Wan · Chengye Zhu · Tao Cheng · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

超级电容器（SCs）因其优异的稳定性、高功率密度和长循环寿命，正成为现代电子器件发展中的关键组件，尤其在设备日益柔性化、便携化和高度集成化的趋势下备受关注。为满足新一代光电器件的需求，柔性、透明及微型超级电容器等多功能器件受到广泛关注。本文综述了构建高性能多功能超级电容器的三大关键策略：稳定电极材料的合成、柔性透明复合电极的开发以及喷墨打印SC器件的制备，并详细探讨了近年来的研究进展，最后展望了超级电容器未来的发展方向与应用前景。

解读: 该高性能聚合物超级电容器技术对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST储能变流器中，可作为功率缓冲单元，配合电池系统实现高频功率波动的快速响应，提升系统动态性能和电池寿命。在新能源汽车电驱系统中，超级电容器可构建混合储能架构，承担制动能量回收和瞬时大功率输出，优化电池工作曲线。柔性透明特性为充...

Rui Sun · Jieyu Chen · Nano Energy · Thin Solid Films · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

采用溶胶-凝胶结合等离子体技术制备了Bi5Mg0.5Ti3.5−xZr_xO15（BMTZ_x_O，x = 0.00, 0.05, 0.10, 0.15）弛豫铁电薄膜。引入多取向B位缺陷离子对并增强局域晶格畸变，提高了薄膜的极化强度。缺陷离子对与弱电负性离子（Zr4+和Mg2+）的相互作用优化了弛豫特性，解耦铁电畴并为外场诱导的宏观畴提供恢复力。当x = 0.05时，薄膜在中低电场下表现出优异的能量存储性能，可回收储能密度达72.5 J/cm³，效率为70.0%。该研究为介电薄膜的高性能储能设计...

解读: 该弛豫铁电薄膜储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要参考价值。研究中72.5 J/cm³的高储能密度和70%效率在中低电场下实现，可为储能系统的直流侧薄膜电容器设计提供新方案。离子对工程优化的弛豫特性和畴解耦机制，可应用于改善储能变流器母线电容的快速充放电性能...

Xin Cheng · Jiao Peng · West Anhui University · Yanan Cao 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

复旦大学光电子研究院、材料科学系及光伏科学与技术国家重点实验室、上海市智能光电子与感知前沿科学研究基地报道了一种基于二维CuCrP2S6材料的高性能光电探测器。该器件展现出极低的暗电流水平，显著提升了信噪比与探测灵敏度。通过精确调控材料厚度与界面特性，有效抑制了载流子热激发与缺陷辅助隧穿等暗电流产生机制。实验结果表明，该探测器在室温下具有优异的光电响应特性与稳定性，为发展低功耗、高灵敏度二维光电探测器提供了新思路。

解读: 该超低暗电流二维光电探测器技术对阳光电源智能运维系统具有重要应用价值。其极低暗电流特性可应用于iSolarCloud云平台的光伏组件智能诊断模块，通过集成高灵敏度探测器实现微弱光照条件下的精准监测，提升SG系列逆变器在低辐照度环境的MPPT追踪精度。二维材料的低功耗特性契合ST储能系统的能效管理需求...

Ramit Kumar Mondal · Fuad Indra Alzakia · Ravikiran Lingaparthi · Nethaji Dharmarasu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的非经典光电逻辑反相器的实验实现。该器件利用光照调控沟道电导，结合HEMT的优异开关特性，实现了光控逻辑反相功能。在无光照时器件处于导通状态，施加特定波长光照后触发载流子分离，导致沟道电流下降并完成逻辑电平翻转。实验结果表明，该反相器具有清晰的输入-输出逻辑关系、良好的响应速度及稳定性。此工作为发展新型集成化、低功耗光逻辑电路提供了可行路径。

解读: 该AlGaN/GaN HEMT光电逻辑反相器技术对阳光电源功率器件创新具有重要启发意义。首先，这种光控开关特性可应用于SG系列逆变器的智能保护电路，提升系统安全性能。其次，光电耦合的非接触控制方式有助于优化ST储能系统的电气隔离设计，提高系统可靠性。此外，该技术为开发新型GaN功率模块提供了创新思路...

Jiake Zhi · Jiarong Zhao · Dingwen Cao · Shasha Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本研究探讨了半导体异质结构中铁电极化与缺陷工程之间的协同作用，以实现光伏型突触功能。通过调控铁电材料的自发极化与界面缺陷态分布，显著增强了光生载流子的分离效率与记忆特性，模拟了生物突触的基本行为，如短/长时程可塑性与脉冲时序依赖可塑性。该工作为构建兼具能量转换与信息处理能力的自供能神经形态器件提供了新思路。

解读: 该铁电光伏突触技术为阳光电源智能化产品提供前瞻性启发。铁电极化调控载流子分离的机制可借鉴于SG系列逆变器的MPPT算法优化，通过界面工程提升光伏组件的光电转换效率。更重要的是，其自供能神经形态特性为iSolarCloud云平台的边缘智能诊断提供新思路：可在ST储能系统中集成具备自学习能力的故障预测模...