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...

All NiFe2O4 samples prepared under four different synthesis conditions were ground using a mortar · a pestle for further studies. Figures 2 · S1 in Supporting Information respectively show the schematic diagram · flowchart of the complete synthesis process of NiFe2O4 nanoparticles produced by the four different synthesis conditions. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

在寻找用于能量转换和存储器件的高效高科技材料的过程中，尖晶石结构的镍铁氧体（NiFe2O4）被认为是一种有前景的锂离子电池（LIBs）负极材料。然而，不同形貌和表面性质的NiFe2O4纳米颗粒对电池性能的影响却鲜有研究。为了理解不同形貌和表面性质对锂离子存储性能的影响，本文通过四种不同的合成条件制备了NiFe2O4纳米颗粒：NFO-S、NFO-U、NFO-G和NFO-C。通过XRD、FTIR和拉曼光谱证实了多晶反尖晶石NiFe2O4的形成。利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）研究了所得样品的形...

解读: 该镍铁氧体纳米材料研究对阳光电源储能系统具有前瞻价值。研究揭示形貌与表面特性对锂电池性能的关键影响:高比表面积(40.8m²/g)材料可提升容量,而纳米立方体结构能增强循环稳定性(98.5%库仑效率)。这为PowerTitan储能系统和ST系列PCS的电池选型提供优化依据,通过调控电极材料微观结构可...

Liangdong Li · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

随着脉冲功率器件向小型化、集成化和安全性的方向发展，具有高能量存储密度（Wrec）、高能量存储效率（η）以及良好能量存储稳定性的介电电容器的研发已成为学术界需要深入探讨的重要课题。本研究采用传统固相法制备了（1−x）(Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3-xLa(Mg0.5Zr0.5)O3［（1−x）BNST-xLMZ］陶瓷材料。通过合理的组分调控，LMZ的引入有效破坏了原始基体的长程有序排列，构建了短程极性纳米微区，从而延缓了陶瓷的饱和极化并降低了剩余极化。同时，LMZ的引入显著影响...

解读: 该陶瓷电容储能技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列PCS具有重要参考价值。研究实现的4.53 J/cm³能量密度、87.5%高效率及23ns超快放电速率,可启发我们在直流母线电容、功率模块缓冲电容设计上的优化。特别是其通过纳米微区构建延缓饱和极化的机制,对改善SiC/GaN功率器件的...

National Natural Science Foundation of China · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

水系锌离子电池（AZIBs）因其固有的安全性和成本效益而被视为有前景的储能系统，受到了广泛关注。然而，该类电池在循环过程中仍面临严重的腐蚀和枝晶形成等重大挑战，导致显著的极化现象并最终引发短路。为解决这些问题，本文通过原位置换反应结合涂覆工艺，在锌箔表面构建了一种多功能的二氧化硅凝胶-Cu@Zn复合涂层。引入的铜颗粒作为成核位点，显著降低了成核过电位，并为锌离子沉积提供了丰富的活性位点。此外，经改性的二氧化硅凝胶层具有多孔结构，能够有效抑制锌枝晶的生长，同时增强表面润湿性。得益于铜颗粒与二氧化硅...

解读: 该硅胶-Cu@Zn复合涂层技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。锌离子电池的高安全性和成本优势契合PowerTitan等大规模储能系统需求,其1300小时循环稳定性可提升ST系列PCS的长周期运行可靠性。铜颗粒成核位点设计和多孔抑制枝晶的思路,可借鉴应用于储能电池热管理和电芯界面优化,降低ESS系...

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

开发先进的杂化纳米结构对于提升下一代储能器件的电化学性能至关重要。本研究报道了一种在泡沫镍上生长的具有分级结构的Co-MOF@WS₂复合材料的制备方法，该材料旨在用于高性能超级电容器应用。本文提出了一种以泡沫镍为基底、具有分级结构的Co-MOF@WS₂复合材料作为超级电容器的电极材料，表现出优异的电化学性能。研究表明，Co-MOF@WS₂材料在1 M KOH溶液中于2 A/g电流密度下实现了高达2901 C/g的比电容，超过了此前报道的各类MOF基材料的电容性能。以Co-MOF@WS₂作为正极，...

解读: 该Co-MOF@WS₂复合电极技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其2901 C/g的超高比电容和80.1 Wh/kg能量密度,为ST系列PCS和PowerTitan储能系统的电化学储能单元优化提供新思路。该材料在12000次循环后仍保持83.6%容量保持率,可提升储能系统全生命周期性能。同时,...

Daljeet Kaur · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

聚合物纳米复合材料被认为是用于储能器件的潜在候选材料。本研究旨在提升壳聚糖-ZnO（CS-ZnO）薄膜以及壳聚糖-TiO2包覆ZnO（CS-TZO）纳米复合薄膜的压电响应性能。成功合成了掺杂ZnO和TZO的壳聚糖聚合物纳米复合薄膜，并对其结构、介电性能、铁电性能及压电响应进行了系统研究。本研究涵盖了将ZnO和TZO纳米颗粒（NPs）作为壳聚糖纳米填料复合所带来的影响。通过实验方法，制备了原始态及表面修饰的壳聚糖薄膜。利用X射线衍射分析进行了结构表征，采用场发射扫描电子显微镜对壳聚糖薄膜的表面形貌...

解读: 该聚合物纳米复合材料薄膜技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。CS-TZO复合膜展现的高介电常数和能量存储密度(59.9 μJ/cm³)可启发ST系列PCS中电容器介质材料优化,提升PowerTitan储能系统的功率密度和循环寿命。其界面极化机制可应用于母线电容、滤波电容等关键器件,助力储能变流器...

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

基于低温胶体溶液法制备的二氧化锡（SnO₂）电子传输层（ETL）在平面型钙钛矿太阳能电池（PSC）的发展中受到广泛关注，因其可解决传统TiO₂ ETL所面临的问题，例如高温处理的影响、低载流子迁移率以及低紫外光催化活性。然而，SnO₂表面存在的Sn空位和羟基基团会阻碍PSC的功率转换效率（PCE），并进而影响其长期稳定性。本研究系统考察了原始SnO₂与KCl处理的SnO₂作为ETL对在空气环境中制备的PSC性能的影响。根据W-H图分析，沉积在纯SnO₂和KCl处理SnO₂上的钙钛矿薄膜的应变（ε...

解读: 该KCl改性SnO2电子传输层技术显著提升钙钛矿电池效率至15.3%(相比纯SnO2的10.8%),对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配性优化具有参考价值。其低温溶液法工艺和空气环境制备特性,可启发我司MPPT算法针对新型高效组件的追踪策略改进。降低的缺陷态密度(nD2=1.55)和非辐射复合抑制...

Natural Science Foundation of Beijing Municipality · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

第三代半导体在电力电子领域的高温高功率应用中至关重要。烧结铜纳米颗粒作为极端环境下互连材料展现出优异的热学和力学性能。然而，不同气氛条件下热老化对其性能的影响仍需进一步研究。本文系统研究了在空气、真空和氩气气氛中于250 °C和500 °C下老化后烧结铜接头的剪切强度、微观结构演变及热导率的变化。结果表明，热老化通过降低孔隙率提高了剪切强度，较高压力（20 MPa）烧结可实现更致密的结构并增强抗氧化能力。由于铜结构致密，氧化主要局限于界面区域，限制了氧扩散，从而防止内部性能退化。然而，长时间老化...

解读: 该铜纳米颗粒烧结技术对阳光电源功率器件封装具有重要价值。研究揭示的孔隙率控制、氧化层管理与热稳定性机制,可直接应用于ST系列PCS和SG逆变器中SiC/GaN器件的高温互连。250-500°C老化数据为PowerTitan储能系统功率模块的长期可靠性设计提供依据,特别是三电平拓扑中IGBT/SiC模...

Visakh V. Mohan · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

为了提高超级电容器的能量密度、功率密度和循环稳定性，必须深入理解并有效调控电极与电解质之间的相互作用。评估电解质的性质对于确保超级电容器最佳性能具有至关重要的作用。在本研究中，评估了基于二维WS2纳米片的对称超级电容器在碱性（1 M KOH）、酸性（1 M H2SO4）和中性（1 M Na2SO4）电解质中的电化学储能性能。在1 A g−1的恒定比电流下，该超级电容器在KOH、H2SO4和Na2SO4电解质中分别表现出170、108和89 F g−1的比电容值。在0.8 kW kg−1的功率密度...

解读: 该WS2纳米片超级电容器研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究表明碱性电解质(KOH)可实现170 F/g比电容和15 Wh/kg能量密度,且10000次循环后容量保持率100%,为ST系列PCS和PowerTitan储能系统的混合储能架构提供了超长寿命功率缓冲方案。该技术可应用于充电桩的峰值...

Biljana Pećanin · Branka Ružičić · Aleksandar Savić · Darko Bodroža 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

开发环保型储能器件材料的需求日益增长，要求材料具有广泛可得性和低成本。由于膨润土在满足上述所有条件方面具有良好的应用前景，本研究系统考察了分别及共同掺杂不同浓度钠、铜和锌的膨润土在储能应用中的潜力。X射线衍射（XRD）结果表明，样品中的主要成分为蒙脱石，其构成了膨润土的主体成分。实验确认，掺杂元素会引起对应于（001）晶面族的晶面间距发生变化。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术研究了掺杂对膨润土结构的影响。介电谱测量在30 Hz至120 kHz的频率范围内进行。所有样品均表现出较高的介电常数...

解读: 该改性膨润土介电材料研究对阳光电源储能系统具有前瞻价值。高介电常数、低损耗的环保材料可应用于ST系列PCS的直流侧电容器及PowerTitan储能系统的无源器件优化,降低成本并提升环境友好性。铜锌掺杂改性技术启发我们在功率器件散热材料、母排绝缘层及EMI滤波电容介质选型中探索天然矿物基方案,特别适合...

Zein K. Heiba · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本研究旨在开发一种新型复合聚合物，该聚合物由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、ZnCo2O4/CdS、四丁基碘化铵（TBAI）和多壁碳纳米管（MWCNTs）组成，适用于多种光电应用。无论MWCNTs掺杂水平如何，掺杂了ZnCo2O4 + CdS/TBAI/x wt% MWCNTs的聚合物在UVB和UVC区域均表现出显著的吸收能力，而含有x = 0.25% MWCNTs的聚合物在UVA区域表现出最大的吸收度。含有ZnCo2O4 + CdS/TBAI/x wt% MWCNTs的PMMA实现了最低的直接和...

解读: 该PMMA复合聚合物材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。ZnCo2O4-CdS/MWCNTs复合材料展现的高介电常数和能量密度特性,可为PowerTitan储能系统的电容器件和绝缘材料优化提供新思路。其宽光谱吸收特性和可调光学带隙,对ST系列PCS中的光电传感器件和EMI屏蔽材料改进具有启发...

Muniba Ahmad · Ahmed Shuja · Imran Murtaza · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

MXenes（Ti3C2Tx）是一类新型二维（2D）材料，因其优异的溶液加工性、本征金属导电性以及出色的能量存储能力，已成为超级电容器电极材料的有力候选者。然而，MXenes的自堆叠现象和层间相互作用限制了其电化学性能的发挥。为克服这些固有缺陷并进一步提高导电性，研究人员采用MXenes与导电聚合物构成的二元及三元复合材料来开发柔性不对称超级电容器。在这些超级电容器中，MXene、MXene-PANI和MXene-PANI-PEDOT:PSS用作正极材料，而pBOA则作为负极材料。使用MXene...

解读: 该MXene复合导电聚合物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279 F/g比电容和13 Wh/kg能量密度可应用于ST系列PCS的直流侧快速功率缓冲模块,配合SiC器件实现毫秒级功率响应。三元复合材料的低等效串联电阻(27.19Ω)特性可优化PowerTitan储能系统的峰值功率输...

Author SG acknowledges the Savitri Bai Jyoti Rao Phule Fellowship for Single Girl Child (SJSGC) by the University Grants Commission (UGC). · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种富氮、热稳定性好且成本低廉的材料，具有优于传统碳基材料（如石墨烯）的优异电化学性能。其高氮含量和层状结构使其成为先进超级电容器电极材料的有力候选者。本研究采用热缩聚法和水热法合成了块体g-C3N4（BGCN）和片状g-C3N4（SGCN）。通过X射线衍射分析确认了BGCN与SGCN的结构有序性；傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱鉴定了关键官能团及振动模式；X射线光电子能谱提供了详细的元素组成和化学键合信息；扫描电子显微镜揭示了BGCN的块状特征以及SGCN独特的带状堆...

解读: 该石墨相氮化碳超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。SGCN材料展现的328 F/g比电容、96%循环稳定性(3000次)及低电荷转移电阻(12.97Ω),可为PowerTitan储能系统和ST系列PCS的功率缓冲单元提供高功率密度解决方案。其快速充放电特性适用于电网调频和削峰填谷场景,...

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

近年来，由于现代社会能源需求不断增长，电化学储能已成为突出的研究重点。除了电池之外，超级电容器（SCs）正日益被视为具有前景的可再生且可持续的储能装置。超级电容器的电化学性能在很大程度上取决于电极材料的选择、电解质的性质以及分析过程中所采用的工作电位窗口。基于碳的电极材料具有可调的电导率、高比表面积和快速的电子转移动力学特性，但其较低的比电容限制了其商业化进程。二氧化钌（RuO2）材料因其高的比电容值而被广泛认为是适用于超级电容器的理想材料，但其高昂的制备成本及团聚效应限制了其市场应用。因此，基...

解读: 该RuO2/活性炭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502 F/g比电容和98%循环稳定性可启发ST系列PCS的超级电容模块优化,用于功率缓冲和频繁充放电场景。复合材料降本思路契合PowerTitan储能系统的成本控制需求。绿色合成工艺与快速充放电特性可应用于充电站的峰值功率支撑...

Swati Chaudhary · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

快速的经济增长以及便携式电子市场的迅猛扩张，导致对清洁、先进能源存储与转换技术的巨大需求。本研究报道了一类简单、环保且成本低廉的纳米复合材料的合成，该材料由二氧化锰（MnO）、从洋葱皮（OP）中天然提取的石墨烯纳米片以及从萝卜中天然提取的碳点（CDs）组成，分别记为MnO/OP和MnO/CD。这些纳米复合材料通过一种经济高效且环境友好的水热法合成，所用碳质材料来源于厨余垃圾，符合绿色化学原则。形貌表征结果表明，碳颗粒均匀地负载在MnO表面。采用三电极体系进行了电化学性能测试，包括循环伏安法、恒电...

解读: 该厨余废弃物衍生碳材料复合超级电容器技术对阳光电源储能系统具有前瞻参考价值。MnO/CD纳米复合材料展现的812.8 Fg⁻¹高比电容和优异循环稳定性,可为ST系列PCS和PowerTitan储能系统的混合储能拓扑提供技术启发。其低成本、环保的水热合成路径与绿色制造理念契合,可探索应用于储能系统辅助...

Copper Cobalt Oxide (CuCo2O4) · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

铜钴氧化物（CuCo2O4）作为一种尖晶石型金属氧化物材料，因其在能量存储、光催化、电化学传感器、太阳能电池以及生物医学领域的应用而受到广泛关注。然而，其全面潜力的发挥仍受到诸多因素的限制，包括导电性差、储存容量有限、结构无序、转化反应过程中的微观结构变化、光催化效率低以及电化学灵敏度不足等问题。此外，现有的制备技术尚无法合成具有复杂微观结构的CuCo2O4（CCO），从而进一步提升其性能并拓展其应用范围。在本综述中，我们讨论了多种用于构建不同CCO微观结构的合成技术，并从有害物质使用、耗时、性...

解读: CuCo2O4尖晶石材料在储能、光催化及传感领域的研究对阳光电源具有重要参考价值。其在超级电容器和电池中的电荷存储特性可为ST系列储能系统的电极材料优化提供思路,提升PowerTitan产品的能量密度和循环寿命。材料的光催化和氧析出反应特性可启发光伏制氢一体化方案开发。此外,其电化学传感性能可应用于...

The Chairman · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

开发兼具优异介电性能和电化学性能的多功能纳米材料，对于推动现代电子技术和储能技术的发展至关重要。本研究合成了己二胺功能化的氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs），并对其进行了系统性研究。氧化锌纳米颗粒成功地与1,6-己二胺进行了表面功能化，综合分析证实了其结构、光学、化学和形貌特性的改变，验证了功能化过程的有效性。PXRD结果表明，包覆后样品的结晶度提高且晶粒尺寸增大；FTIR谱图通过特征性的NH和CH2振动峰证实了胺基的成功接枝。光学研究表明，由于量子限域效应，包覆后的ZnO纳米颗粒在吸收光谱中表现...

解读: 该六亚甲基二胺改性ZnO纳米材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其优异的介电性能(1MHz下介电常数达115)可优化ST系列PCS的功率器件绝缘设计,提升SiC/GaN模块的散热与电气性能。非对称超级电容器展现的81%容量保持率(15000次循环)和10.94mWh/cm²能量密度,可为Po...

Dost Muhammad · Sohail Ahmad · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

当前能源环境下，快速工业扩张引发的能源危机日益加剧，使得开发先进的储能系统成为必要。基于过渡金属硫化物的氧化物因其优异的导电性和储能能力，成为超级电容器（SC）阴极材料的理想选择。本研究采用简单的水热合成法和湿化学法设计并制备了FeS/MgO复合纳米颗粒。与所制备的MgO纳米球（87 Fg⁻¹）和FeS纳米片（90 Fg⁻¹）相比，基于FeS/MgO复合纳米颗粒的电极在1 Ag⁻¹电流密度下表现出高达350 Fg⁻¹的比容量。此外，由于其协同效应、高比表面积、丰富的活性位点以及分级结构，FeS/...

解读: 该FeS-MgO复合超级电容器技术展现出350 Fg⁻¹的超高比容量和32.7 Wh/kg能量密度,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。其2000次循环后86%容量保持率可启发我们优化储能系统的功率缓冲单元设计,特别适用于工商业光伏场景中的高频充放电应用。复合材料...

Durga Prasad Nayak · Rinku Dhurua · Ranabrata Mazumder · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

由于在传感器、执行器、换能器和储能器件中的潜在应用，无铅铁电材料正受到广泛的研究关注。无铅铁电陶瓷的电学和结构性能显著受晶粒尺寸的影响，从而进一步影响其储能性能。本研究系统地探讨了特定无铅伪三元铁电体系0.4(Na0.5Bi0.5TiO3)–0.225BaTiO3–0.375BiFeO3的储能能力对晶粒尺寸的依赖性。通过传统的固相合成法制备了具有不同晶粒尺寸的样品，并通过调控烧结条件实现晶粒尺寸的控制。本文严格考察了晶粒尺寸与介电常数、铁电极化、击穿强度和能量密度等关键参数之间的关系。X射线衍射...

解读: 该无铅铁电陶瓷材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的晶粒尺寸优化(~6μm)实现1.5 J/cm³储能密度及宽温域稳定性(-25至175°C),可启发ST系列PCS中直流支撑电容器的材料选型优化。其高击穿强度与低介电损耗特性适用于PowerTitan储能系统的功率模块无源器件改进,提...

Paraelectric U2J dielectrics have great potential for use in power electronics. In this work · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

顺电型U2J介质材料在电力电子领域具有广阔的应用前景。本研究系统地探讨了(1-x)Sr0.75Bi0.167TiO3-x(SryCa1-y)ZrO3陶瓷体系U2J介质材料的制备工艺及其介电性能。当x = 0.2–0.5时，(1-x)Sr0.75Bi0.167TiO3-xCaZrO3陶瓷中存在杂相；在0.5Sr0.75Bi0.167TiO3-0.5(SryCa1-y)ZrO3体系中，随着Sr含量的增加，杂相含量逐渐降低。当x = 0.5且y = 0.2时，材料表现出最优的介电性能，满足U2J介质的...

解读: 该U2J介电陶瓷技术对阳光电源功率电子产品具有重要应用价值。其高介电常数(124.5)、低损耗(<0.001)和优异温度稳定性(-683ppm/°C)特性,可显著提升ST系列PCS和SG逆变器中直流母线电容、滤波电容的性能密度。1240°C低温烧结工艺支持铜电极应用,有助于降低成本。该材料的温度补偿...