Abhishek Kumar Sahu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

近年来，碱土金属在能量存储领域的应用引起了广泛关注。本研究采用连续离子层吸附与反应（SILAR）方法，在不锈钢（SS）基底上成功制备了Ba(OH)₂薄膜。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和原子力显微镜（AFM）对所制备的薄膜进行了表征。表面形貌分析表明，沉积在不锈钢上的Ba(OH)₂薄膜呈现出晚香玉（Polianthes tuberosa）状的微观结构。采用1 M Na₂SO₄电解质溶液，通过循环伏安法（C...

解读: 该氢氧化钡薄膜超级电容器技术对阳光电源储能系统具有前瞻参考价值。其402.8 C/g比容量和112 Wh/kg能量密度展示了碱土金属材料在快速充放电场景的潜力,可为ST系列PCS的峰值功率缓冲单元提供技术启发。SILAR无粘结剂制备工艺降低了内阻,其3400 W/kg功率密度特性适合PowerTit...

No Funding was received for this work. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

由于其成本低廉且环境友好，通过绿色方法合成的超级电容器电极在能量存储应用中受到广泛关注。由于具备多种优异的物理化学特性，氧化锌（ZnO）已成为超级电容器领域中的特种功能材料。本研究采用共沉淀法结合热退火工艺，成功制备了纯ZnO纳米颗粒（ZnO NPs）以及添加香橼（Citron, CT）果皮提取液的ZnO纳米颗粒（ZnO–CT NPs）。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱分析（EDAX）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）以及紫外-可见漫...

解读: 该植物介导绿色合成ZnO纳米材料超级电容器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要参考价值。ZnO-CT电极实现2032 F/g比电容和90%循环稳定性,为储能系统功率型应用提供新思路。其绿色制备工艺与快速充放电特性可启发混合储能方案优化,特别适用于充电站削峰填谷和电网...

The PL spectra of three CQDs samples were measured by different excitation wavelengths range. In Table S1 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

基于碘化铅甲胺（MAPbI3）的钙钛矿太阳能电池（PSCs）具有高效的光伏性能。然而，诸如稳定性差以及易形成缺陷从而降低薄膜质量等不利因素限制了其商业化进程。在本研究中，我们报道了通过水热法合成双掺杂和三掺杂杂原子碳量子点（CQDs），并研究了其作为添加剂对PSCs性能的影响。文中描述了硼（B）和磷（P）共掺杂的碳点（B,P-CQDs）、硫（S）和磷共掺杂的碳点（S,P-CQDs），以及硼、硫、磷三掺杂的碳点（B,S,P-CQDs）作为添加剂的应用。由于这些碳点含有大量官能团（如羟基（–OH））...

解读: 该碳量子点钝化技术可显著提升钙钛矿电池效率(10%→15%)和电流密度,对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要启示。通过缺陷钝化抑制非辐射复合和离子迁移,可改善组件光衰特性,提升MPPT追踪精度和系统发电量。该材料工程思路可借鉴至功率器件表面处理,优化SiC/GaN器件界面缺陷,降低开关损耗。建议iS...

Anu Kulandaivel · Supraja Potu · Navaneeth Madathil · Mahesh Velpula 等6人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

随着对低功耗电子设备可持续且高效电源的需求不断增长，摩擦纳米发电机（TENGs）受到了广泛关注。本研究致力于解决寻找合适材料以提高能量转换效率的同时保持低成本和简单合成工艺的挑战。我们报道了一种采用化学共沉淀法合成的纯磁铁矿（Fe3O4）纳米颗粒制备的TENG及其性能表现。对Fe3O4纳米颗粒的结构和形貌特征进行了全面分析。所构建的TENG器件（5 × 5 cm2）以Fe3O4纳米颗粒作为正摩擦电层，氟化乙烯丙烯（FEP）作为相对的摩擦层。该Fe3O4/FEP TENG实现了320 V的输出电压...

解读: 该磁性纳米颗粒摩擦纳米发电机技术为阳光电源储能系统提供了微能量采集方向的启发。其4.43 W/m²功率密度可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的辅助供电场景,如传感器节点、状态指示器等低功耗设备的自供电。Fe3O4纳米材料的摩擦电特性可集成到iSolarCloud智能运维平台的无线传...

Not Applicable. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

基于甲基铵铅卤化物（MAPbX3）的钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其在高效光伏应用中的潜力而受到广泛关注。特别是，MAPbI3已被广泛用作PSC制备中的光吸收材料。然而，基于MAPbI3的PSCs的长期稳定性仍然是一个重大挑战。在本研究中，我们报道了使用三种不同的空穴传输材料（HTMs）——P3HT、PTAA和spiro-OMeTAD，并将碳纳米管（CNTs）作为添加剂引入HTM中，制备基于MAPbI3的PSCs。结果表明，采用spiro-OMeTAD + CNTs HTM的PSC表现出优异的光...

解读: 该钙钛矿电池效率提升技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。Spiro-OMeTAD+CNTs空穴传输层使电池PCE达12.49%且稳定性超720小时,为新型光伏组件接入提供参考。其高开路电压(0.97V)和电流密度优化思路可启发我司MPPT算法改进,适配更宽电压窗口。建议iSolarClou...

Kasaram Roja · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用传统的固相反应技术制备了无铅陶瓷材料0.63Na0.5Bi0.5TiO3–0.37SrTiO3–NaNbO3。通过X射线衍射研究证实，该材料具有单相单斜晶系Cc对称结构以及四方P4mm相。在施加电场条件下测得的极化强度和应变被用于判断这些陶瓷是否表现出从铁电性向反铁电性转变的特性。令人惊讶的是，在25 kV/cm的电场下，0.63Na0.5Bi0.5TiO3–0.37SrTiO3–NaNbO3陶瓷所诱导出的电卡效应（ECE）表现出显著的温度变化（ΔT），接近2.59 K。此外，在150 kV...

解读: 该无铅陶瓷材料展现的电卡效应(ΔT=2.59K)和高能量密度(3.96J/cm³,效率80.13%)为阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的温控管理提供新思路。其宽温域稳定性(30-150°C)可应用于PCS功率器件的固态冷却方案,替代传统风冷系统,提升储能系统集成度。溶胶-凝胶工艺...

The SrO thin films electrode was successfully synthesized using the Successive Ionic Layer Adsorption · Reaction (SILAR) technique · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用连续离子层吸附与反应（SILAR）技术成功合成了SrO薄膜电极，XRD分析表明其具有明确的立方晶相结构，平均晶粒尺寸为18 nm。该薄膜呈现出片状-棒状的微观形貌，提供了较大的比表面积，并促进了离子的高效扩散，从而显著提升了其电化学性能。电化学测试结果显示，在扫描速率为5 mV/s时，其比电容（Cs (cv)）达到599.5 F/g，同时表现出优异的循环稳定性，在经历6000次循环后仍保持初始电容的83.4%。此外，Ragone图分析表明该材料在能量密度与功率密度之间实现了良好的平衡，凸显了...

解读: 该SrO薄膜超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其599.5 F/g比电容和83.4%循环稳定性(6000次)可为ST系列PCS的直流侧储能单元提供快速功率缓冲方案,特别适用于PowerTitan系统的调频调峰场景。SILAR制备工艺的低成本特性与公司储能产品降本路线契合,flake-...

Minghui Sun · Li Wang · Ruiling Jia · Yang Fu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

介电陶瓷电容器受到了广泛关注。在本研究中，制备了(1-x)[0.92Bi0.5Na0.5TiO3-0.08(0.5Ca0.3Ba0.7TiO3-0.5BaTi0.8Zr0.2O3)]-xNaNbO3陶瓷材料。由于合理的两相（P4bm和R3c）共存结构以及NaNbO3的引入，陶瓷的击穿电场强度得到显著提升。结果表明，在x=0.12的0.88[0.92Bi0.5Na0.5TiO3-0.08(0.5Ca0.3Ba0.7TiO3-0.5BaTi0.8Zr0.2O3)]-0.12NaNbO3样品中实现了3...

解读: 该无铅弛豫铁电陶瓷材料在高温(160°C)下仍保持2.8 J/cm³储能密度和92.1%效率,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能系统具有重要价值。其快速充放电能力和高功率密度特性可优化储能变流器的直流侧电容设计,提升系统功率密度和温度适应性。该材料的高击穿场强特性可为三电平拓扑中的母...

Majeed Ali Habeeb · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本研究的目的是通过将氧化镁（MgO）/碳化硅（SiC）纳米材料（NMs）与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）复合，制备聚合物纳米复合材料（PNCs），以应用于多种电学和光学纳米器件。采用浇铸法制备了PMMA/MgO-SiC PNCs薄膜。利用光学显微镜（OM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对PMMA/MgO-SiC聚合物纳米复合材料（PNCs）的结构特性进行了研究。此外，还考察了PMMA/MgO-SiC PNCs的光学性能。光学显微镜（OM）结果显示，MgO-SiC纳米材料（NMs）在PMMA聚合物...

解读: 该MgO-SiC/PMMA纳米复合材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。材料展现的可调带隙(2.95-4.63eV)、增强介电特性及压力传感能力,可应用于ST系列PCS的电容器介质优化和PowerTitan储能系统的压力监测传感器开发。其优异的介电常数频率特性与SiC功率器件的高频开关特性匹配...

The SiC chips metallized with Cr/Ni/Ag · Cr/Nanotwin Ag were subsequently bonded to DBC substrates using silver paste at 150 °C for 60 min under 10 MPa of pressure. Figure 6 shows cross-sectional images of each sample. The interfacial microstructure of the SiC chip metallized with Cr/Ni/Ag reveals significant porosity in the Ag paste layer after sintering (Fig. 6 a) · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

银烧结已成为功率集成电路封装中首选的芯片键合方法，因其具有优异的热学、力学和电学性能。尽管该技术在高功率半导体应用中被广泛认为具有巨大潜力，但目前鲜有研究关注集成电路背面金属化薄膜如何提升烧结层的性能。本研究聚焦于银烧结工艺的优化，通过将碳化硅（SiC）芯片上带有Cr/Ni/Ag以及Cr/纳米孪晶银金属化膜的结构与直接键合铜（DBC）基板进行键合，系统研究了(111)织构的银纳米孪晶薄膜对提高键合强度和降低孔隙率的有益影响。结果表明，在加压和无压条件下，与传统的Cr/Ni/Ag薄膜相比，纳米孪晶...

解读: 该纳米孪晶银烧结技术对阳光电源SiC功率器件封装具有重要应用价值。通过(111)取向纳米孪晶Ag背面金属化层,可显著降低烧结层孔隙率、提升键合强度,直接改善SiC芯片与DBC基板的连接可靠性。这对ST系列储能变流器、SG高压光伏逆变器及充电桩等高功率密度产品中的SiC模块散热性能和长期可靠性提升具有...

Silan Zhou · Nanyin Zhao · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

电致变色材料是一类在电场作用下发生电子和离子嵌入或脱出的物质，该过程本质上是氧化还原反应。这些材料能够从一种颜色转变为另一种颜色，并在施加反向电压后表现出可逆的颜色变化。在本研究中，我们报道了一种新型材料Bi2O2Se，其兼具电致变色和电化学储能功能。我们采用水热法成功合成了Bi2O2Se纳米片，并在电化学工作站上利用三电极系统对其进行了电化学测试。在外加电场作用下，Bi2O2Se纳米片由灰色转变为黄色。该变色行为在施加反向电压后可逆，从而表现出电致变色效应。变色后在0 V电压下放电，产生反向电...

解读: 该Bi2O2Se纳米片的电致变色与储能双功能特性对阳光电源储能系统具有创新启发价值。其可逆氧化还原机制可为ST系列PCS的电极材料优化提供新思路,特别是在能量存储过程中的电子-离子协同传输机制。该材料的变色特性可应用于PowerTitan储能柜的可视化状态监测,通过颜色变化直观反映充放电状态,配合i...

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

对具有高能量密度和高功率密度的超级电容器的需求加速了高效电极材料的开发。在本研究中，我们采用一种简单的水热法制备了多壁碳纳米管（MWCNT）与镍钨酸盐（NiWO4）的二元复合材料，该材料在1 A g−1电流密度下实现了885 F g−1的比电容，并表现出优异的循环稳定性，在5000次循环后仍保持86%的容量。电化学分析表明，随着扫描速率的增加，MWCNT/NiWO4复合材料的电荷存储机制发生转变，其“b值”从0.84降至较低值，显示出以电容为主导的行为，这可能归因于双电层的形成以及MWCNT的存...

解读: 该MWCNT/NiWO4复合电极材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其885 F/g比电容和0.9Ω超低电荷转移电阻特性,可为PowerTitan储能系统和ST系列PCS的电容储能单元提供性能优化方向。材料的电容主导型储能机制(b值0.84)与快速充放电特性,适合应用于储能变流器直流侧支撑电...

Himangshu Lahkar · Anurag Medhi · Deepjyoti Deb · Ratul Kr. Baruah · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

MOS器件中的界面陷阱可靠性是半导体器件领域中一个重要的关注点。随着具有微缩尺寸的新器件结构的出现，引入能够预测界面陷阱可靠性的方法变得尤为关键。本文通过统计变异性方法，研究了界面陷阱对隧穿场效应晶体管（TFET）低功耗性能的影响。隧穿场效应晶体管（TFET）依靠量子力学隧穿机制工作，已成为低功耗应用中有前景的器件。界面陷阱是位于半导体-氧化物界面处的能量局域态，能够捕获载流子，从而影响器件的低功耗性能。根据其在能带隙中的位置，这些陷阱可分为受主型或施主型。本文研究了这些陷阱对绝缘体上硅（SOI...

解读: 该界面陷阱可靠性统计分析方法对阳光电源SiC/GaN功率器件应用具有重要参考价值。TFET低功耗特性与电动汽车驱动系统OBC充电模块、ST系列PCS储能变流器的待机损耗优化需求高度契合。文中界面陷阱对阈值电压和开关电流的影响机制,可指导三电平拓扑中SiC MOSFET的栅极氧化层可靠性设计,通过TC...

Yi Zhang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

无铅弛豫铁电体（RFEs）由于其优异的能量存储性能，在介电陶瓷电容器领域具有广阔的应用前景，例如脉冲功率器件、电机制造、传感器等。然而，实现高能量密度与高效率的协同优化仍是实际应用中的主要挑战。电容器的性能在很大程度上取决于金属电极与陶瓷之间的界面特性，这与载流子传输过程密切相关。本研究通过熵调控和阳离子缺陷调控来调节弛豫程度和缺陷偶极子，同时利用表面埋烧煅烧工艺实现表面微区区域缺陷的控制。我们设计并合成了系列BaTiO3基钙钛矿陶瓷材料及其表面阳离子缺陷改性样品，包括BaTiO3、Ba0.95...

解读: 该钛酸钡基无铅弛豫铁电陶瓷储能技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过表面阳离子缺陷工程实现高储能密度(1.193 J/cm³)和高效率(83.41%)的突破,可应用于直流母线电容、功率脉冲缓冲等关键环节,提升PCS功率密度和瞬态响应能力。该陶瓷电容器的低剩余...

Majeed Ali Habeeb · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

开发具有优异光学和电学性能的先进材料对于光子学和电子器件的应用至关重要。本研究旨在通过溶液浇铸和模塑法制备聚乙烯醇（PVA）与两种纳米材料——碳化钽（TaC）和二氧化硅（SiO₂）纳米颗粒的聚合物混合物，制备不同质量百分比（0、1、3、5 wt%）的纳米复合材料。系统研究了PVA/TaC-SiO₂纳米复合材料的形貌、结构、光学和电学特性。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析表明，与纯聚乙烯醇（PVA）相比，样品的特征峰位置、形状和强度均发生了变化。光学显微镜图像显示，纳米颗粒在基体中的分散呈现出均...

解读: 该PVA/TaC-SiO2纳米复合材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其优异的介电性能(介电常数达58)和宽频响特性可应用于ST系列PCS的电容器及绝缘材料优化,提升功率密度和温度稳定性。材料能带可调(1.2-4.25eV)特性为PowerTitan储能系统的热管理涂层提供新思路。柔性压电传...

Fahad N. Almutairi · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

LiSICON材料因其在高温下优异的离子电导率而受到广泛关注，被视为储能及其他新兴应用领域中极具前景的候选材料。本研究针对具有显著潜力的固态电解质材料Li3Al2(PO4)3进行了系统研究。X射线衍射（XRD）技术确认了其晶相结构，扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDX）则提供了材料形貌与成分信息，验证了其化学计量比的准确性。采用复阻抗谱（CIS）技术对材料的电学与介电性能进行了表征，结果表明其对频率和温度具有高度敏感性。在不同条件下的详细阻抗测量揭示了材料的电响应行为，Nyquist图显示...

解读: 该LISICON固态电解质研究对阳光电源储能系统具有战略价值。Li3Al2(PO4)3材料展现的高温离子导电性和高介电常数(ε~10⁴)特性,可为ST系列PCS和PowerTitan储能方案提供下一代固态电池技术路径。其非德拜弛豫特性与关联势垒跳跃导电机制,为优化电池管理系统的阻抗建模和热管理策略提...

Ahmed Hashim · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本研究旨在制备掺杂Si3N4–SrTiO3纳米材料的聚苯乙烯（PS），以应用于未来的光子学和纳米电子学领域。研究了PS/Si3N4/SrTiO3薄膜的结构、电学和光学特性。结果表明，当Si3N4/SrTiO3浓度增加至6.6 wt.%时，在λ = 300 nm处的吸收率比纯PS提高了90%，在λ = 800 nm处提高了95.8%。随着Si3N4/SrTiO3纳米颗粒（NP）含量增至6.6 wt.%，PS的禁带宽度在允许跃迁情况下从4.22 eV降低至2.4 eV，而在禁戒跃迁情况下则从4.1 ...

解读: 该PS/Si3N4/SrTiO3纳米复合材料在介电性能和光学特性方面的突破,对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其介电常数提升至4、带隙可调(2.4-1.5eV)的特性,可启发ST系列PCS中电容器薄膜材料的优化设计,提升功率密度和能量存储效率。该纳米复合技术路线也可应用于SiC/GaN功率器件的绝...

He Diao · Jiahao Liu · Xiangxiang Zhong · Fengyi Wang 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

瞬时液相（TLP）连接是一种有前景的电子封装技术，可满足由于电力电子器件功率密度不断增加而带来的高温工作需求。越来越多的功率芯片采用Ni/Ag金属化，而直接键合铜的表面金属为Cu。然而，Cu/Sn/Ag体系中的界面反应研究较少。为了探究Cu/Sn/Ag体系中焊料与基板之间的金属间化合物反应动力学，本研究考察了不同回流温度（250–350 °C）和时间（30–960 s）对三种不同TLP体系（Cu/Sn、Ag/Sn和Cu/Sn/Ag）界面微观结构演变的影响，以及两种金属间化合物（IMCs）Cu6S...

解读: 该TLP焊接技术对阳光电源储能系统ST系列PCS及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究揭示Cu/Sn/Ag体系中IMC生长动力学,可优化功率模块封装可靠性。异质IMC界面抑制扩散、提升激活能的机制,为SiC/GaN器件高温封装提供理论指导。在大功率储能变流器中,该技术可提升IGBT/SiC...

Max Savio · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

电解质Li7La3Zr2O12（LLZO）已成为固态储能应用中极具前景的候选材料。本研究采用固相反应法制备了Ta掺杂的Li7La3Zr2O12（LLZO:xTa5+）粉末，并将所得粉末用于制备片体，随后对样品进行不同时间的退火处理。系统地研究了该工艺对LLZO:xTa5+材料结构和电学特性的影响。分别利用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）和选区电子衍射（SAED）分析烧结后粉末的微观结构特征。LLZO的HRTEM图像表明，烧结后的xTa5+粉末在表面呈现出均匀分布且结构良好的晶粒。X射线光电子...

解读: 该Ta掺杂LLZO固态电解质技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究显示0.15%Ta掺杂可实现±5mA/cm²电流密度和低阻抗特性,为PowerTitan等大型储能系统的电池安全性升级提供方向。固态电解质的高离子电导率和宽电化学窗口可提升ST系列PCS的循环寿命和温度适应性,同时为充电桩快充应...

Huifang Hao · Sheng Lai · Jiangfeng Song · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

作为一种新型能量存储系统，将赝电容材料与光敏半导体结合构建异质结被认为是构筑先进超级电容器的一种有前景的策略。在复合材料的设计中，如何利用异质结同时实现高比电容和优异的光响应活性具有重要意义。尽管SnS2是一种兼具上述两种优势的材料，但由于光生载流子容易发生复合，目前尚未有关于其在光辅助电容性能方面增强行为的报道。本文通过两步水热法在碳布上制备了一种CuS/SnS2复合材料（CuS/SnS2@CC），并将其作为无粘结剂的光电极用于光辅助电化学储能应用。结果表明，构建CuS/SnS2 p-n型异质...

解读: 该CuS/SnS2异质结光辅助储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其p-n型异质结抑制光生载流子复合、提升17.4%充电容量的机制,可启发ST系列PCS与PowerTitan储能系统在光储一体化场景的协同优化设计。该赝电容材料在可见光下比电容提升10.7%的特性,对开发具备光响应增强功能的储能单...