庄池杰 · 石清元 · 林波 · 彭晞雨 等14人 · 高电压技术 · 2025年1月 · Vol.51

功率半导体器件是电力电子系统的核心，我国在该领域自给率低，严重依赖进口。作为设计优化的关键工具，国产仿真软件亟待突破。目前国内TCAD软件主要由国外厂商垄断。自2019年起，团队遵循“先追赶、再并跑、后超越”的战略，开展自主仿真工具研发。本文在分析器件物理模型与求解难点基础上，介绍二维仿真工具的初步进展，并与Synopsys TCAD Sentaurus Device进行详尽对比，结果表明自研软件在测试算例中的二维计算精度已达到国际主流商业软件水平。

解读: 该自主TCAD仿真工具对阳光电源功率器件应用具有战略价值。在SiC/GaN器件选型与应用中，可通过精确二维仿真优化器件工作点，提升ST储能变流器和SG逆变器的开关损耗与热管理设计。对三电平拓扑中的IGBT/SiC模块，可仿真验证并联均流、动态雪崩等关键特性，降低对进口TCAD软件依赖。在电动汽车OB...

John Harris · David Huitink · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

随着功率电子模块热流密度的增加，现有热管理技术正面临挑战，这主要源于具备优异耐压能力的宽禁带半导体器件的发展。此类器件在适当封装条件下可工作于更高的结温。瞬态液相（TLP）键合可在常规工艺温度下形成高熔点的金属间化合物（IMC）。通过引入铜纳米线，可显著加速铜与锡体系的TLP反应进程，促进均匀、致密IMC层的快速形成，从而提升连接层的热稳定性和可靠性，适用于高温功率模块的封装需求。

解读: 该铜纳米线加速TLP键合技术对阳光电源功率模块封装具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/GaN宽禁带器件的高温工作特性（结温可达175-200℃）对芯片贴装层提出严苛要求。传统焊料易产生热疲劳失效，而该技术通过铜纳米线催化可在较低工艺温度下快速形成高熔点Cu-Sn I...

Liu Chu · Jiajia Shi · Eduardo Souza de Cursi · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

球栅阵列（BGA）因其体积小、集成度高，在汽车工业中具有显著优势，是一种前景广阔的电子封装技术。然而，汽车运行环境较其他应用更为复杂，主要表现为发动机引起的振动和路面不平导致的振荡。电子封装结构的共振频率对系统可靠性和安全性至关重要。本文针对材料参数与几何尺寸存在随机性的BGA封装结构，提出一种基于克里金法的代理模型，有效提升了不确定性条件下结构动态响应分析的效率与精度。

解读: 该克里金代理模型技术对阳光电源功率电子产品的可靠性设计具有重要价值。在ST系列储能变流器和车载OBC充电机中，IGBT/SiC功率模块的BGA封装面临温度循环和机械振动双重应力，其焊点疲劳失效是关键可靠性瓶颈。该方法可高效评估材料参数（焊料弹性模量、CTE）和几何参数（焊球直径、间距）随机性对共振频...

Ercan M. Dede · Feng Zhou · Yuqing Zhou · Danny J. Lohan 等7人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

电子器件的异质集成是下一代电子应用发展的关键，涵盖高功率密度能源转换系统及面向先进计算的芯粒与共封装光学架构。提升功能密度与运行性能是异质集成的核心目标，而有效的热管理对有源和无源器件均至关重要。增材制造技术为复杂热管理结构的设计与集成提供了新途径，支持多材料、拓扑优化及近芯片冷却方案的实现。本文综述了增材制造在电子热管理中的应用、设计方法及其面临的制造精度、材料兼容性与可靠性等挑战。

解读: 该增材制造热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，SiC/GaN功率器件的高集成度带来严峻散热挑战，增材制造可实现拓扑优化的复杂流道结构和近芯片冷却方案，突破传统散热器设计限制。对于三电平拓扑功率模块，多材料增材制造可优化热路径设...

Chengdong Yuan · S%c3%b6nke Maeter · Youssef Maniar · Simon Kuttler 等6人 · Journal of Electronic Packaging · 2025年1月 · Vol.147

在微电子器件的开发周期中，通过物理实验进行全面的可靠性评估成本高且耗时，尤其是在高温工作和功率热循环耐久性评估方面。为降低制造成本并加速产品开发进程，常采用有限元法（FEM）等计算机模型进行虚拟可靠性测试。针对完整的印刷电路板级可靠性分析，传统全阶有限元模型计算开销大，难以支持多工况或大规模仿真。本文采用降阶建模技术，显著减少计算资源消耗，同时保持足够精度，实现对封装与印制板间机械与热应力耦合效应的高效可靠性评估，提升设计迭代效率。

解读: 该降阶建模技术对阳光电源功率电子产品的可靠性设计具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC/IGBT功率模块承受高温工作和频繁功率循环，封装-PCB界面的热机械应力是关键失效模式。传统全阶有限元仿真计算成本高，难以支持多工况优化。该技术可显著加速PowerTitan等大型储能系...

Rabin Paul · Shweta Shukl · Trupti Ranjan Lenk · Fazal Ahmed Talukdar 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 随着新技术的发展，市场上的太阳能电池需要具备更高的效率、更低的成本、更好的稳定性以及更优的环境友好性。钙钛矿太阳能电池自问世以来在性能方面已取得令人瞩目的进展，其光电转换效率已达26%，并有望进一步提升，这得益于其卓越的光伏特性。另一方面，尽管CZTSe太阳能电池具有非常高的光吸收系数，但其效率尚未突破15%。鉴于这两种材料各自的特性及其在带隙上的显著差异，本文提出了一种新颖的杂化结构HTL/钙钛矿/CZTSe/CdS/ZnO，旨在利用钙钛矿材料（CH3NH3Pb3−xClx）和CZTSe...

解读: 该钙钛矿/CZTSe混合太阳能电池技术通过双层吸收结构实现30.9%高效率,为阳光电源SG系列光伏逆变器提供重要启示。其宽光谱吸收特性可优化MPPT算法设计,提升弱光环境发电效率。混合结构的温度稳定性研究对1500V高压系统热管理具有参考价值。建议将高效电池技术与ST储能系统协同,通过iSolarC...

Md. Earshad Ali · Md. Mahfuzul Haque · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 本研究是一项综合性分析，提出了一种钙钛矿太阳能电池（PSCs）的新型结构模型。卤化物钙钛矿太阳能电池由于具备优异的光学特性、更高的转换效率、轻质化特点以及显著降低的成本，已成为光伏（PV）技术中理想的光吸收材料。在本研究中，通过使用太阳电池模拟软件SCAPS-1D，对双吸收层有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池（PSC）进行了仿真研究，其中上吸收层采用Ba(Zr0.95Ti0.05)S3，下吸收层采用MASnI3。本研究的主要目标是筛选适用于空穴传输层（HTL）和电子传输层（ETL）的兼容性组分...

解读: 该双吸收层钙钛矿电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。38.65%的转换效率突破为下一代高效组件匹配提供参考,可优化MPPT算法以适配新型钙钛矿组件的IV特性曲线。研究中温度与缺陷密度优化方法可应用于iSolarCloud平台的性能衰减预测模型。无铅MASnI3材料的环保特性契合ESS储...

Diana Maria Krainer · Marcus Rennhofer · Ankit Mittal · Gusztav Ujvari 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 本研究分析了在辐照增强（IE）条件下，倾斜10°、东西朝向的双面光伏（PV）组件的性能表现。确定了气象参数对不同类型双面光伏组件性能的影响。分析以时间分辨的方式进行，涵盖了辐照增强事件以及2020年4月至2021年6月期间的全年总发电量。针对引发辐照增强的云层进行了云分类。研究发现，在奥地利维也纳，只有在有云天气下才会出现超过1000 Wm⁻²的辐照增强现象。在分析的179次辐照增强情况中，81%的增强事件发生在云量大于0.4的情况下，其中仍有30%发生在云量大于0.7的情况下，后者甚至导...

解读: 该双面组件研究对阳光电源SG系列逆变器具有重要价值。研究揭示辐照增强事件(IE>1000W/m²)多发生在云况>0.4时,双面组件年发电量比单面高17-24%。这要求逆变器具备更宽输入电压范围和动态MPPT响应能力。建议SG逆变器优化云增强工况算法,提升瞬态过载承受能力至1.3倍以上,并在iSola...

Yasmin R.Maghraby · Ahmed H.Ibrahim · Amr Tayel · Hassan Mohamed El-Said Azzazy 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

人类活动对能源消耗的需求日益增长。由于可再生能源具有可持续性，它们已成为化石燃料的有前景的替代品。近年来，包括太阳能在内的多种可再生能源的应用迅速增长，随之而来的是废弃太阳能板数量的急剧增加，这已成为一个严峻挑战。太阳能板的使用寿命一般为20至30年。光伏组件包含有价值的材料和有毒物质，若处置不当，可能对人类健康和环境造成危害。目前，针对太阳能光伏板回收的研究正面临诸多困难，同时迫切需要开发经济、无毒、简便且可行的技术以实现其有效回收。在全球许多地区，废旧太阳能板的妥善管理尚处于起步阶段，此外，...

解读: 该光伏组件回收研究对阳光电源具有战略意义。从全生命周期角度,可指导SG系列逆变器及PowerTitan储能系统的可持续设计,采用易拆解模块化架构和可回收材料。建议在iSolarCloud平台集成组件寿命预测功能,提前规划退役设备回收。通过建立逆变器与组件协同的回收体系,降低系统全周期成本,强化阳光电...

Bangzheng Han · Guofeng Zou · Wei Wang · Jinjie Li 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 针对光伏发电系统串联电弧故障具有强随机性且难以准确描述故障特征的问题，提出一种基于两阶段特征综合决策的光伏直流串联电弧故障检测方法。首先，为解决直流信号非周期性和高随机性导致的故障检测窗口尺寸选取困难问题，提出一种基于自相关函数的信号分窗策略。根据电弧起始阶段的暂态特性和电弧燃烧阶段的稳态特性，将整个电弧过程划分为暂态阶段和稳态阶段。随后，在电弧起始阶段，基于信号分窗策略设计了一种基于相邻窗口差分（AWD）的暂态特征描述方法，有效捕捉电弧引起的波形突变，实现故障发生窗口定位及暂态特征的有效...

解读: 该双阶段特征决策的直流串联电弧故障检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST系列储能PCS具有重要应用价值。基于自相关函数的信号窗口策略和相邻窗差分(AWD)瞬态特征提取方法,可集成至iSolarCloud平台实现预测性维护,有效解决1500V高压系统中电弧故障随机性强、难以准确识别的痛点。稳态能量...

Zhuhao Zhanga1 · Guanghua Zhenga1 · Lili Wang · Ning Ding 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 本文提出了一种创新且全面的环境、能源与经济评估框架，用于潜在前景广阔的太阳能热电子-斯特林发电（TSP）技术，该技术将热电子发射与传统的10 kW碟式-斯特林转换系统相结合。首次通过参考原材料的工业生产过程，核算了热电子能量转换器的碳排放。在整个从摇篮到坟墓的生命周期中，TSP的净碳排放量为17726.35 kgCO₂当量，其中热电子转换器和斯特林发动机分别贡献了2.01×10³和5.38×10³ kgCO₂当量。在杭州，当发射极功函数为1.8 eV、收集极功函数为1.1 eV时，TSP的...

解读: 该热离子增强碟式斯特林发电技术展示了32.91%的高效光热转换能力,为阳光电源光储一体化系统提供创新思路。其全生命周期碳排放评估方法可应用于ST系列储能系统的环境效益分析,49.73美元/MWh的平准化度电成本验证了高效转换技术的经济性。该研究的能量转换优化理念可启发SG系列逆变器在MPPT算法和功...

Ana-Maria Bad · Doina Manaila Maximean · Laurentiu Far · Dan Craciunescu · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 本文进行了一项全面的研究，旨在深入理解并优化光伏（PV）发电系统的运行特性。研究重点探讨了最大功率点跟踪（MPPT）技术，该技术通过在太阳辐照度和温度等变化条件下进行动态调节，以优化光伏发电机的能量输出，确保其始终运行在最高效率状态。此外，考虑到阴影效应对能量产出及整体性能可能产生的显著影响，本研究还结合优化型MPPT算法，对光照区域上的阴影效应进行了详细分析。研究采用了先进的建模与仿真技术，特别强调使用Levenberg-Marquardt方法进行参数估计，该方法用于将数学模型拟合至实验...

解读: 该MPPT优化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文中基于Levenberg-Marquardt算法的参数辨识方法可增强我司多路MPPT技术在复杂遮挡场景下的追踪精度,特别适用于1500V高压系统。部分遮挡导致的功率损失分析为iSolarCloud平台的智能诊断功能提供理论支撑,可实现...

C.N.Deepa · A.K.Behur · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

本研究探讨了在集成显热和潜热储能的混合模式太阳能干燥器中，黄瓜干燥动力学、经济特性及营养品质的变化。干燥室底部设置厚层黑色卵石以实现显热储能，同时将填充月桂酸相变材料（PCM）的定制腔室与太阳能集热器串联连接，以实现潜热储能。实验分别在无储能（试验1）、仅显热储能（试验2）以及同时具备显热与潜热储能（试验3）三种工况下运行干燥器。与露天日晒干燥相比，试验1、试验2和试验3的干燥时间分别缩短了29.4%、47%和70.5%。试验1、试验2和试验3记录的平均干燥器温度分别为42.3 °C、45.9 ...

解读: 该混合储能干燥系统验证了显热-潜热协同储能的技术优势,对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan系统的多场景应用具有启发意义。研究显示复合储能可提升70.5%效率并缩短投资回收期至0.7年,印证了阳光电源推广的工商业储能经济性模型。其温度分级利用策略可借鉴至液冷储能系统热管理优化,结合iSo...

Jiasong Li · Peiwang Zhu · Haoran Xu · Yiming Bao 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要：结合储热技术（TES）的聚光太阳能发电（CSP）系统对于提升可再生能源的稳定性至关重要。然而，CSP技术在效率和成本方面仍面临持续挑战。提高热量收集与储存温度被视为提升效率并降低成本的有效策略。本研究探讨了Mn-Fe颗粒在CSP系统中用于储热的应用，突出了其优异的循环稳定性和适用于高温环境（>900 °C）的特性。我们对氧化动力学进行了详细分析，确定了氧化过程的平衡氧分压（pO₂,eql(Tₒₓ)），发现其起始温度超过850 °C，在较低氧分压下存在明显滞后现象，而在较高氧分压下该滞后则减...

解读: 该Mn-Fe高温储热技术为阳光电源光热储能系统提供创新方向。研究的>900°C高温储热特性和氧化动力学模型,可启发ST系列储能变流器在光热电站的热电耦合优化设计。精确的反应动力学控制模型(R²=0.9993)与阳光电源智能控制技术协同,有助于提升PowerTitan等大型储能系统在光热发电场景的能量...

Paul Adigun · Akinwale T.Ogunrinde · Koji Dairaku · Adeyemi AAdebiyi 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 非洲大陆拥有丰富的太阳能资源，然而气候变化对可再生能源资源的影响仍缺乏充分理解。本研究利用第六次耦合模式比较计划（CMIP6）中的40个模型集合，全面评估了非洲地区关键气候和太阳能参数的未来变化趋势。我们的分析表明，整个非洲大陆将出现显著的变暖趋势，到本世纪末气温升高幅度介于1.0°C至5.0°C之间，具体取决于不同的排放情景。同时，在高排放情景下，非洲西部、中部、东部以及撒哈拉地区的部分区域太阳辐照度预计最多下降10 W/m²，并伴随云量中性或轻微增加，增幅最高达3%。这些变化预计将导致...

解读: 该研究揭示非洲光伏潜力在高排放情景下将下降15%，系统性能比降低2-4%，对阳光电源非洲市场布局具有战略指导意义。建议：1)SG系列逆变器需强化高温适应性设计，优化MPPT算法应对辐照波动；2)PowerTitan储能系统可通过容量冗余设计补偿发电下降；3)iSolarCloud平台应集成气候预测模...

Neelesh Jain · Indranil Mal · Sadhna Singh · Dip Prakash Samajdar · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 本研究在密度泛函理论（DFT）计算框架下，采用全势线性化缀加平面波（FP-LAPW）基组、Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）交换-关联（XC）泛函以及Tran Blaha修正的Becke-Johnson（TB-mBJ）势，系统地理论研究了稀铋（Bi）掺杂对闪锌矿（ZB）相磷化铟（InP）光学和电子性质的影响。结果表明，将大尺寸的Bi杂质引入InP中会增大晶格常数，并使带隙以52 meV/Bi%的速率降低。基于所计算的InP1-xBix合金的光学与电子特性，本文进一步设计...

解读: 该InPBi合金太阳能电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。通过掺杂6.25%铋将带隙优化至1eV,实现14.53%转换效率和23.23mA/cm²短路电流密度,为新型光伏材料应用提供理论依据。其有限元仿真方法可借鉴于逆变器MPPT算法优化,结合iSolarCloud平台进行光伏阵列性能...

Zhi-Ping Huanga1 · Hui-Lib1 · Wei-Ze Wang · Hu Li 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

Sb2(S,Se)3是一种具有广阔前景的光伏材料，因其带隙可调、热稳定性高以及具备低成本制备潜力。然而，通过近距离升华法（CSS）制备的薄膜通常存在较多缺陷，从而降低器件效率。本研究引入锂（Li）掺杂以改善晶体质量、载流子浓度和电导率。通过熔盐处理将锂掺入升华源中，成功制备出均匀的Li-Sb2(S,Se)3薄膜。所制备的ITO/CdS/Li-Sb2(S,Se)3/PbS/碳基太阳能电池实现了6.18%的功率转换效率，显著优于未掺杂器件。本研究进一步系统分析了材料的光电性能，结果表明，锂掺杂能有效...

解读: 该Li掺杂Sb2(S,Se)3薄膜技术通过优化载流子浓度和能级匹配,将光伏转换效率提升至6.18%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的上游组件技术提供创新思路。其降低非辐射复合、改善载流子提取的机制,可启发我司MPPT算法优化和弱光响应改进。碱金属掺杂提升薄膜导电性的方法,对PowerTitan储能系统...

Zhenjie Wan · Jinjia Wei · Jikang Su · Mumtaz A.Qaisrani 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 空腔接收器被认为是适用于下一代聚光太阳能发电（Concentrating Solar Power, CSP）系统的理想选择。然而，由于其工作温度极高且环境条件多变，空腔接收器中的对流热损失较高，并随时间波动，这对系统的光热转换效率和长期稳定运行构成了挑战。在本研究中，首先建立了针对空腔接收器的太阳能-热-流体流动耦合数值模型，研究了不同风向下的对流热损失特性。进一步分析了壁面罩壳的作用，进而提出了一种新颖的适用于空腔接收器的多孔罩壳结构。结果表明，不同风向下空腔内部湍流的产生机制不同，导致...

解读: 该腔体接收器对流散热优化研究对阳光电源光热发电系统具有重要参考价值。研究中的多孔挡板降低50%对流损失的方案,可启发ST系列储能变流器及PowerTitan系统的热管理优化设计。在大功率PCS和SiC/IGBT功率器件散热中,可借鉴多孔介质结构控制气流扰动,降低风冷系统能耗。特别是户外储能集装箱和充...

Haozhao Wang · Jun Wei · Linyun Luo · Jianfei Wang 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 本研究探讨了包含NaNO₃、KNO₃、Ca(NO₃)₂和LiNO₃的二元、三元及四元硝酸盐体系的相图及其热物理性质。我们开发了一种等组成法，基于CALPHAD方法并结合FactSage软件，用于预测共晶点及其对应的组成。该方法能够在保持与三元相图一致的前提下，将现有的二元和三元相图扩展至四元体系。预测得到的共晶点熔融温度为382.19 K，其摩尔组成为9.16% NaNO₃ / 49.91% KNO₃ / 13.93% Ca(NO₃)₂ / 27% LiNO₃。在预测的共晶点处测得的熔点、...

解读: 该四元硝酸盐熔融盐研究对阳光电源储能系统具有重要价值。其352-384K低熔点特性和833K高分解温度,可优化PowerTitan储能系统的热管理方案,降低ST系列PCS功率器件工作温度,提升SiC模块可靠性。1.30 kJ/kg·K比热容适合构建储能电站被动冷却系统,减少主动散热能耗。该相图预测方...

Zuxing Qi · Shan Wang · Dedong Gao · Guoying Bao 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 随着在役光伏（PV）组件逐渐接近使用寿命终点，高效且低污染的回收技术成为推动光伏产业健康发展的关键。目前常使用强酸和强碱从废弃晶硅（c-Si）光伏组件的电池中浸出银和铝，但这类方法对环境尤其是水质可能造成严重危害。本文提出一种新型离子交换方法，用于从废弃c-Si组件中浸出银和铝。碘离子在Dowex 1 × 8离子交换树脂上的吸附主要涉及–NH2基团与I-之间的反应。T42H树脂对浸出液中银和铝的吸附则主要通过R-SO3H功能基团与[AgI]-离子以及Al3+离子之间的相互作用实现。该离子交...

解读: 该离子交换法回收晶硅组件中银铝技术对阳光电源具有重要战略价值。随着早期安装的光伏电站陆续进入退役期,iSolarCloud平台可集成该环保回收技术,为全生命周期运维提供闭环解决方案。相比强酸碱浸出,该方法银铝回收率达99.97%和99.84%,且废液处理友好,契合公司ESS储能系统和SG逆变器产品的...