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

电子传输层（ETLs）是钙钛矿太阳能电池（PSCs）中的关键组成部分，能够促进高效的电子收集并减少复合损失。尽管过渡金属二硫属化合物作为电子传输层已展现出良好的应用前景，但掺杂钐（Sm）的二硒化钼（MoSe2）（5%和10%）作为电子传输层的潜力尚未被探索。本研究探讨了通过水热合成法引入SmMoSe2对PSCs理化性质及光伏性能的影响。电流-电压（J-V）特性表明，钐掺杂显著提升了太阳能电池的性能。纯MoSe2器件表现出11.27 mA/cm²的短路电流密度（Jsc）、1.02 V的开路电压（V...

解读: 该SmMoSe2电子传输层技术通过提升钙钛矿电池效率至10.24%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的组件匹配提供新思路。其降低带隙、加速电荷转移的机制可启发我们SiC功率器件的载流子优化设计。特别是掺杂浓度与效率的正相关性,对ST系列储能变流器中的功率半导体材料改进具有借鉴意义,有助于降低开关损耗、提...

Madeswaran Saminathan · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

通过溶液浇铸法将硝酸锂溶解于聚合物基质中，制备出一种基于天然瓜尔胶的固态聚合物电解质。获得了含不同浓度硝酸锂的自支撑瓜尔胶膜。X射线分析表明所制备的样品具有高度非晶态结构。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析证实了瓜尔胶与盐之间的络合作用。通过电化学阻抗谱测定离子电导率，其中含有1.2 g瓜尔胶和0.4 g硝酸锂的样品表现出最高的离子电导率，达1.07 × 10⁻³ S cm⁻¹。采用热重分析（TGA）研究聚合物电解质的热稳定性。介电谱用于测定介电常数和介电损耗，从而深入了解电解质的极化特性。最高...

解读: 该瓜尔胶基固态聚合物电解质技术对阳光电源储能系统具有前瞻价值。其1.07×10⁻³ S/cm的离子电导率、3.2V电化学稳定窗口及0.96的离子迁移数,可为PowerTitan储能系统和ST系列PCS的电池安全性提升提供新思路。天然高分子材料的环保特性契合ESS绿色制造方向,固态电解质技术可降低热失...

The Department of Science · Technology (DST) of India · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

聚偏氟乙烯—四氧化三铁（PVDF-Fe3O4）纳米复合材料中电序与磁序之间的耦合为提升现有基于PVDF的纳米发电机的输出性能提供了新途径。这种性能提升源于增强的压电响应性、磁致伸缩效应以及固有的柔韧性，从而推动了基于PVDF的纳米发电机在自供电电子器件中的应用。该创新性的磁电复合基体通过将Fe3O4纳米颗粒均匀分散于PVDF基质中而制备而成。此过程通过磁电耦合作用增强了PVDF的铁电特性，且无需施加外部磁场。随后，将所得的压电系统集成至摩擦纳米发电机中，构成包含铜（Cu）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（...

解读: 该压电-摩擦复合纳米发电技术对阳光电源储能及充电桩产品具有启发价值。其磁电耦合增强机制可借鉴于ST系列PCS的振动能量回收模块,将设备运行中的机械振动转化为辅助电能,提升系统能效。混合发电架构(功率密度提升80%)与PowerTitan储能系统的多物理场协同控制理念契合,可优化电池包的微能量管理。柔...

Raja Krishnamoorthy · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用纳米结构光伏技术的太阳能组件每瓦发电成本经济实惠，是建筑集成光伏应用和大规模太阳能电站的理想选择。本研究利用热蒸镀法在玻璃和氧化铝衬底上制备了正交晶系的硒化亚锡（SnSe）纳米结构，并系统分析了其在光伏应用中的特性。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）分别对所沉积纳米结构的形貌和结构特征进行了系统分析与表征。同时，还考察了衬底温度以及衬底材料类型对氧化铝和玻璃衬底上各类纳米结构特性的影响。XRD分析表明，随着温度变化会出现混合相结构。能谱分析（EDS）显...

解读: 该SnSe纳米结构光伏材料研究对阳光电源SG系列逆变器及组件集成具有前瞻价值。热蒸发法制备的正交晶系SnSe薄膜展现出温度依赖的混合相特性,其光电转换效率优化可为新型光伏组件开发提供材料选择方向。纳米结构的形貌调控与基底温度关联性研究,可指导我司1500V高压系统中组件端的光电特性匹配优化。该低成本...

Princess Nourah Bint Abdulrahman University (Grant No. PNURSP2025R378). The Deanship of Research · Graduate Studies at King Khalid University is greatly appreciated for funding this work through Large Research Project under grant number RGP2/235/46. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

各种可再生能源转换技术的进步推动了对高效能量存储系统的投资。过渡金属氧化物被广泛用作超级电容器应用中的电极材料；然而，仍存在一些局限性，包括比表面积小、导电性差等问题。然而，掺杂被认为是一种有效克服过渡金属氧化物局限性的方法。本研究采用水热合成法，通过掺入不同量的钕离子（Nd3+）来提升Co3O4的电容性能。利用多种技术手段对所制备材料的物理化学结构进行了表征。此外，在1 A/g电流密度下进行的恒电流充放电（GCD）分析表明，掺杂5.0 mol% Nd3+的Co3O4纳米颗粒表现出优异的电容保持...

解读: 该钕掺杂Co3O4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1398 F/g比电容和95.45%容量保持率可启发ST系列PCS的直流侧储能优化,特别适用于PowerTitan系统的功率缓冲单元和充电桩的峰值功率支撑模块。水热合成法制备的纳米结构材料可改善储能变流器母线电容性能,缩短响应时间...

Dinesh Kumar contributed to the conceptualization · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

为可穿戴设备、柔性电子器件和物联网设备供电，对高性能摩擦纳米发电机（TENGs）的需求正在稳步增长。由于增材制造（AM）在构建复杂结构方面具有高度灵活性，其在TENG制造中的应用日益广泛。本文研究了采用熔融沉积成型工艺制备的聚酰胺-6（PA6）作为正摩擦材料和聚偏氟乙烯（PVDF）作为负摩擦材料所构成的TENG。为了提高TENG的性能，采用了两种不同的极化方法——接触极化和电晕极化，以增加PVDF的β相含量、介电常数以及电荷捕获能力。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼...

解读: 该增材制造摩擦纳米发电机技术对阳光电源储能及充电桩产品具有启发价值。其电晕极化PVDF材料的高介电特性与表面粗糙度优化思路,可应用于ST系列PCS的电容器介质改进,提升功率密度。摩擦发电原理可集成至充电桩停车场景,收集车辆压力能量作为辅助电源。增材制造的快速成型优势适合iSolarCloud平台的定...

Zeeshan Zaheer · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

热稳定性、毒性和对湿气的敏感性是影响钙钛矿基太阳能电池长期性能的主要挑战。CeNiO3是一种稳定、无铅且易于制备的钙钛矿材料，由于其稳定的结构和长循环稳定性，目前正被研究用于超级电容器负极和光催化应用。本研究发现，纯CeNiO3具有1.25 eV的带隙，能够有效吸收可见太阳光谱的大部分区域；而La掺杂可将窄带隙的CeNiO3转变为宽带隙半导体（带隙分别为4.77 eV和4.85 eV）。介电研究表明，La掺杂样品中的能量损耗降低，特别是10% La掺杂的CeNiO3在所有入射频率下均表现出最小的...

解读: 该钙钛矿材料研究对阳光电源光伏逆变器和储能系统具有前瞻价值。CeNiO3的8.1%光电转换效率及宽光谱吸收特性,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新材料适配方向。La掺杂后的宽带隙特性(4.77eV)和低介电损耗,与公司SiC/GaN功率器件的高频低损耗需求高度契合,可启发ST系列PCS的功率模...

Yanmei Li · Jin Hu · Huachao Huang · Zheng Liu 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

高性能超级电容器对于推动储能器件的发展至关重要，而优异的活性材料是实现这一目标的关键。W18O49被认为是一种极具前景的电极材料，在能量转换与存储领域具有广泛应用，例如以纳米线和纳米棒形式存在时表现突出。然而，该材料仍面临诸如导电性低和活性位点不足等挑战。异原子掺杂策略已被证明有效，例如锡（Sn）掺杂具有提升基体性能的潜力，但此前尚未在W18O49材料中进行探索。本研究通过一种简便的一锅溶剂热法，精心设计并合成了系列锡掺杂的W18O49材料。通过多种分析手段证实了锡的成功掺杂，并观察了不同锡掺杂...

解读: 该Sn掺杂W18O49超级电容器材料技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其546 F·g⁻¹高比电容和86%循环稳定性可应用于ST系列PCS的直流侧缓冲电容优化,提升PowerTitan储能系统的功率响应速度和循环寿命。三维海胆状结构提供的高比表面积和活性位点设计思路,可借鉴于SiC/GaN功率...

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...

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...

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...

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...

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...

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...

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...

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...

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...

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...

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...

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...