Jiahao Dong · Rafael Jaramillo · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月

由超宽带隙氮化铝镓（AlGaN）制成的光电导半导体开关（PCSS）在高功率应用中前景广阔。然而，激发本征光电导性需要深紫外（UV）光，这会影响系统成本和可靠性。在此，我们报道了一种基于掺锗氮化铝（AlN）对亚带隙可见光的非本征光电导响应的光电导半导体开关。在中心波长为 455 nm 的蓝色发光二极管（LED）照射下，当辐照度低至 1 mW/cm² 时，该光电导半导体开关的光电流密度达到 0.9 μA/mm，开关比达到 5 个数量级，光响应度达到 18 A/W。由于持续光电导效应（PPC），光电导...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于AlN材料的结型光导半导体开关（J-PCSS）技术具有重要的战略价值。该技术通过Ge掺杂实现了对可见光（455nm蓝光）的亚带隙响应，突破了传统超宽带隙半导体开关必须使用深紫外光触发的限制，这对我们的高功率电力电子系统具有显著意义。 在光伏逆变器和储能变流器领域，...

Tio Putra Wendari · Restu Rahmi Tazkiya · Muhammad Ali Akbar · Alfir Rizki 等5人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用熔盐法合成了Na0.5Bi0.5TiO3（NBT）和Na0.25Bi0.25Ba0.5TiO3（NBBT）钙钛矿样品，并对其结构、形貌和电学性能进行了系统分析。两种样品均呈现单相菱方晶系结构，空间群为R3c。Rietveld精修结果表明，由于Ba2+的离子半径大于Na+和Bi3+，Ba掺杂导致晶胞体积增大。傅里叶变换红外光谱（FTIR）显示Ti–O键振动峰发生位移，表明在NBBT中Ti–O键有所伸长。扫描电子显微镜（SEM）分析表明，Ba取代后晶粒呈板状各向异性，且晶粒尺寸减小。NBT和NB...

解读: 该钙钛矿介电材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。NBBT材料在35kV/cm低电场下实现21.56mJ/cm³储能密度和94.21%能量效率,其弛豫铁电特性可启发ST系列PCS的电容器优化设计。Ba²⁺掺杂引起的结构畸变增强储能性能,为PowerTitan系统中DC-link电容、滤波电容的...

Jianing Chena · Xueming Yanga · Yinqiao Huoa · Weichen Liang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 热化学储能技术具有高能量密度和长期储能能力，可有效应对太阳能间歇性问题，其中氢氧化钙/氧化钙体系因原料丰富且环境友好而尤为具有应用前景。然而，目前对放热过程中的传热机制及运行参数对壳管式反应器性能的影响尚不充分明确，且该体系与聚光太阳能系统的集成缺乏全面的优化研究。本研究旨在通过先进的建模与性能优化方法，系统性地探究放热过程，并开发一种集成化的太阳能-热化学冷热电联供系统。为此，建立了一个耦合传热、传质与化学反应的三维数值模型，开展温度、孔隙率、蒸汽流速和导热系数等参数的影响研究；随后构建...

解读: 该热化学储能技术为阳光电源ST系列储能系统提供长时储能方案参考。钙基热化学反应的高能量密度(1600W峰值功率)和长期储能特性,可与PowerTitan系统形成互补,优化冷热电三联供架构。研究中的壳管式反应器传热优化方法,对储能PCS热管理设计具有借鉴意义。该系统58.98%能量效率和15.99年投...

Tibor Svitnič · Kai Sundmacher · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 利用化石资源的大型甲醇生产工厂可从规模经济带来的成本降低中受益。然而，新兴的低碳排放电力制甲醇（PtM）工艺依赖于分布式能源资源，其技术构成与传统工艺存在显著差异，这将影响其在持续扩大规模过程中所能实现的成本降低程度。为了量化这种成本缩放行为，本研究聚焦于智利南部一处风能资源极为优越的地区——该地区已有多个电力制X项目正在开发——开展建模分析。研究建立了详细的PtM工厂模型和能源发电电网设计模型。PtM工厂模型整合了最新的技术经济分析成果，能够反映各工艺单元（如质子交换膜水电解、基于固体和...

解读: 该Power-to-Methanol研究对阳光电源储能及风电变流系统具有重要启示。文中PEM电解制氢与风电波动匹配的调度优化问题,直接关联ST系列储能变流器的应用场景:通过PowerTitan等大规模储能系统平抑风电波动,提升电解槽利用率。模块化技术主导成本的结论验证了阳光电源模块化PCS架构的优势...

Akhil Ashar · Lukas Wehrl · Olaf Deutschmann · Robert J. Braun · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 固体氧化物燃料电池（SOFCs）被视为一种极具吸引力的发电技术，有望在无需任何预重整的情况下直接以氨为燃料运行，实现氨到电能的直接转换。本文针对交通领域提出并评估了一种基于氨的SOFC-燃气轮机（GT）系统概念，采用多尺度建模工具进行分析。该模型结合了三维多尺度SOFC电堆仿真与电站辅助系统组件建模，以估算整个系统的性能表现。工业级电堆仿真基于高功率密度的掺钆二氧化铈（GDC）电解质电池结构，并包含微观动力学机制以评估氨分解过程。通过精心设计的参数化权衡研究，对系统效率、总压比、电化学利用...

解读: 该氨燃料SOFC混合系统技术对阳光电源氢能战略布局具有重要参考价值。其60%以上系统效率和高功率密度特性,可启发我司在重卡充电站和分布式发电领域的技术创新。SOFC-燃气轮机混合架构与我司ST系列储能PCS的DC/AC变换技术存在协同潜力,特别是GFM控制策略可优化燃料电池并网稳定性。氨作为零碳燃料...

Zafar Sai · Fahad Faraz Ahm · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.335

摘要 提出了一种新型的集成雾冷系统的三明治结构双面光伏面板系统，旨在提高光伏发电装置单位面积的能源产出。传统的双面光伏面板能够有效利用地面反射光，但通常面临较高的运行温度，导致热性能退化。该新设计采用两块单面光伏面板背对背排列，并在其间集成雾冷冷却系统。这一创新设计显著提高了能量密度，同时有效缓解了热退化问题。实验在代表极端炎热气候的实际户外条件下进行，以阿联酋作为具体案例研究区域。实验结果表明，与未冷却的标准单面光伏面板相比，三明治式双面光伏面板的能量输出提高了26.05%。对于背面朝向的光伏...

解读: 该夹层双面板喷雾冷却技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究显示极端高温环境下功率提升37-46%,年发电量增加45.34kWh/m²,验证了温度管理对系统效率的关键影响。可为我司1500V高压系统的MPPT优化算法提供温度补偿策略改进依据,结合iSolarCloud平台的温度监测数据...

Ting Wang · Xiangxuan Li · Ting Ma · Qiuwang Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

相变材料（PCMs）具有优异的热稳定性、循环性能和高储能密度，广泛应用于热能储存系统中。然而，传统储热单元结构简单，导致传热路径单一，储热效率较低，严重限制了能量的有效利用。由于相变过程中实验方法的局限性，当前的优化手段主要依赖于对温度场、流场、固液界面以及液相分数、熔化时间等全局参数的整体分析，缺乏对局部区域的详细分析与评估，难以揭示热性能提升背后的机理。本研究通过改变储热单元的边界条件和长宽比，采用热阻分析方法，系统地分析了局部与全局的流动及传热行为。研究发现，储热单元内部会出现明显的“树状...

解读: 该相变储热技术对阳光电源PowerTitan储能系统的热管理优化具有重要参考价值。研究提出的'树状'热阻分析方法可应用于ST系列PCS及电池簇的散热结构设计,通过识别高热阻区域优化散热路径,相比传统直翅片可降低23.96%热阻。该方法可指导储能柜内部风道布局和液冷管路设计,提升功率器件散热效率,延长...

Kudret Yilmaz · Resul Kara · Ferzan Katircioglu · IEEE Access · 2025年1月

移动自组织网络是无线移动节点网络，节点随机移动且无集中管理运行。本文提出两阶段混合自适应聚类算法HACADM，提升网络性能。第一阶段采用加权聚类算法选择最优簇头，通过引力搜索算法优化节点度、邻域距离、电池功率和移动性。第二阶段使用增强型DBSCAN无监督学习方法执行聚类，识别成员节点和选定簇头的角色。该方法还选择网关节点进行簇间通信，降低簇头负载并增强簇稳定性。实验结果显示，HACADM相比现有方法剩余能量提升8%-46%，显著延长网络寿命并保持高性能。

解读: 该自组织网络聚类技术对阳光电源分布式光伏储能通信具有参考价值。阳光大型光伏电站采用分布式组串逆变器架构，需要高效无线通信网络实现设备协同。该研究的能效优化和动态簇头选择策略可应用于阳光iSolarCloud平台的设备通信协议，降低通信功耗，提升分布式储能系统的协调控制能力。结合阳光ST储能变流器的分...

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...

Seyed Amir Assadi · Daniela Galatro · Davis Ngresi · Seif Sarofim 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

电池辅助型直流快充站（BA-DCFC）通过固定式电池储能系统（BESS）降低电网需求费用及运营成本。BESS的寿命受单体容量与阻抗差异影响显著。相比固定结构BESS，可重构BESS（rBESS）架构虽能提升效率与功率密度，但易导致不均匀老化。本文提出一种rBESS控制算法，在提高系统效率的同时抑制非均匀老化。通过硬件在环实验验证了37kW充电工况下rBESS存在利用不均问题。结合实验数据与老化模型的长期仿真表明，相较于固定结构系统，所提算法可延长服役寿命6.9%-7.7%，并提升充电服务能力最高...

解读: 该可重构电池控制技术对阳光电源充电桩及储能产品线具有重要应用价值。针对BA-DCFC场景，可直接应用于阳光电源直流快充桩配套的储能系统，通过动态重构拓扑结构优化单体利用率，延长BESS寿命6.9%-7.7%并提升充电服务能力15.2%。该健康状态感知算法可融入ST系列储能变流器的BMS策略，结合iS...

Wenjuan Zhao · Jun Wang · Bin Li · Enyi Hu 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 质子陶瓷燃料电池（PCFCs）是一种具有前景的碳中和发电技术，其利用在稳定的钇掺杂锆酸钡（BZY）电解质中表现出的高质子电导率。然而，由于烧结性能差以及电阻性晶界导致整体质子电导率降低，限制了其实际应用。在本研究中，我们提出了一种基于BZY电解质的免烧结超快质子陶瓷燃料电池（S-PCFC），该电池通过一种非晶粘结界面实现。S-PCFC通过一种简便且可扩展的干压工艺原位制备，避免了传统空气中高温烧结的需求。在电化学运行过程中，氢氧化锂与碳酸锂的熔融混合物被原位嵌入，在晶界处形成非晶粘结界面。...

解读: 该质子陶瓷燃料电池技术通过非晶粘附界面实现超快离子传输,对阳光电源氢能及储能系统具有启发意义。其免烧结工艺和原位界面调控思路可借鉴至电力电子器件封装优化,降低SiC/GaN功率模块的界面热阻。520℃下0.257 S·cm⁻¹的质子电导率突破,为分布式氢燃料电池-储能耦合系统提供新方向,可与ST系列...

Sayan Das · Manuel Baumann · Marcel Weil · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

摘要 电池储能系统，特别是基于钠、钾等丰富材料的新兴系统，被视为当前锂基系统的可持续替代方案。然而，对这些系统的可持续性评估以及潜在改进潜力的识别需要对多个因素进行复杂评估，包括技术、经济、环境以及社会政治等方面。这些准则之间存在相互依赖性和不确定性，尤其是涉及处于不同技术成熟度（TRL）水平的技术时所关联的定性数据，给稳健评估带来了重大挑战。本研究提出了一种新的犹豫直觉模糊框架，用于选择储能技术并识别关键的改进潜力，该框架在语言犹豫与不确定性的条件下涵盖可持续性的所有维度。该方法独特地整合了详...

解读: 该研究的多维度电池技术可持续性评估框架对阳光电源ST系列储能系统选型具有重要参考价值。研究揭示环境因素、能量密度、资本成本和全球变暖潜势是关键决策因子,可指导PowerTitan等储能产品在LFP技术路线基础上,前瞻性布局钠离子等新兴技术。模糊决策方法可集成至iSolarCloud平台,为客户提供基...

Mohamed G.Gado · Valeria Palom · Vincenza Brancato · Andrea Frazzi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 本研究提出了一种用于建筑电转热与电转冷应用的创新吸附式热能储存（STES）系统，该系统采用液态制冷剂分配方式以及吸附反应器的直接蒸发/冷凝机制，避免了传统吸附技术中复杂且昂贵的真空阀门需求。系统采用一种浸渍型复合吸附剂CaCl₂@SG_25，并在实验室尺度上对其吸附等温线与动力学特性进行了研究。开发了一个动态模型，用于分析该STES系统在不同季节下的充放电运行模式，重点关注设计参数（如吸附动力学）和边界条件（如充电功率、冷凝/蒸发入口温度）。研究考察了关键运行指标，包括吸附特性、荷电状态（...

解读: 该吸附式储热技术为阳光电源储能系统拓展了热能存储新路径。其199 kWh/m³的能量密度和104%往返效率,可与ST系列PCS协同构建电转热/冷综合能源系统。液态制冷剂分配技术简化了系统复杂度,适合集成到PowerTitan储能方案中,为建筑光储热一体化提供季节性储能支撑。SOC管理策略和自放电率控...

Qiang Li · Yuan Yang · Yang Wen · Guoliang Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）具有开关速度快、击穿电压高和导热性能优异等特点，广泛应用于功率变换器中，以提高其转换效率、功率密度和可靠性。然而，高电压变化率（dv/dt）和高电流变化率（di/dt），再加上寄生电容和电感，使得电压和电流更易出现过冲和振荡，这可能导致电应力、电磁干扰（EMI）和额外的能量损耗。本文提出一种具有过冲和振荡独立抑制功能的有源栅极驱动器（IS - AGD），以改善碳化硅MOSFET模块的开关性能。建立了过冲和振荡的等效模型。基于...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC MOSFET主动栅极驱动技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们的产品正面临更高功率密度、更高效率和更严格EMI标准的市场需求，而SiC器件的应用是实现这些目标的关键路径。 该技术针对SiC MOSFET开关过程中的过冲和振荡问题...

Shadfar Davoodi · Mohammed Al-Shargabi · David A. Woo · Promise O.Long 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 氢能（HE）是大规模储能的一种有前景的解决方案，尤其适用于将间歇性可再生能源整合到全球能源系统中。实现这一转型的关键推动因素是地下氢气储存（UHS），该技术具备大规模储存氢气（H₂）的潜力；然而，由于存在技术、运行和工程上的复杂性，其实际部署仍面临重大挑战。针对这些挑战，本文对UHS技术进行了全面分析，重点探讨了其可行性、性能表现以及相关障碍。本文考虑了氢气独特的物理化学性质——如密度、黏度、扩散性、溶解度和吸附能力——及其对地下储存过程的影响。随后评估了将多种地质构造改造用于UHS的可行...

解读: 地下储氢技术为阳光电源储能系统提供长周期、大规模能量存储新思路。ST系列PCS可与氢储能系统协同,实现可再生能源消纳:电解制氢时作整流逆变,燃料电池发电时作并网变流。盐穴、枯竭油气藏等地质储氢方案可作PowerTitan储能站的季节性调峰补充,解决锂电储能时长受限问题。氢能与电化学储能混合配置,需G...

Alonso Lizana · Javier Pereda · Felipe Rubio · Felix Rojas · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年10月

燃料电池混合动力汽车（FCEVs）在重载及长续航车辆中具有应用前景，但传统架构需多个变换器协调燃料电池、电池/超级电容与电机间的能量分配，导致系统复杂且损耗增加。本文提出一种仅含6个半导体器件的单级三端口变换器（TPC），集成燃料电池、电池与交流电机的能量管理。采用多变量最优控制策略——有限控制集模型预测电流控制（FCS-MPCC），实现多源功率协同调控与电机驱动。通过定制耦合电感替代原有三个独立电感，有效抑制交流环流，降低电流幅值约20%，提升系统效率与功率密度。实验基于0.5kW样机及城市工...

解读: 该三端口变换器的FCS-MPCC控制技术对阳光电源车载动力系统产品线具有重要参考价值。其单级6开关拓扑实现燃料电池、电池与电机的集成控制，可直接应用于阳光电源OBC充电机及电机驱动系统的架构优化，减少功率级数降低成本。定制耦合电感抑制环流的设计思路可借鉴至ST储能变流器的多端口DC/DC模块，提升功...

Yongyi Huang · Junchao Cheng · Xunyu Liang · Minliang Tengd 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着全球向可再生能源的转型不断加速，可扩展且可持续的能量存储技术正变得日益重要。本研究提出了一种浮力储能系统（Buoyancy Energy Storage System），这是一种通过将浮体浸入流体中以储存多余能量，并通过控制其上升过程将重力势能转化为电能的新型方法。基于能量守恒原理和理想气体定律，本文推导了在液体和气体环境中，变体积与定体积浮体的能量储存的解析关系式。在液体中，柔性浮体的能量容量与内部气体量呈正相关，与下潜深度呈负相关；而刚性浮体储存的能量则与体积和深度成正比。在空气中...

解读: 该浮力储能系统作为新型物理储能技术,对阳光电源PowerTitan等大规模储能解决方案具有战略参考价值。其模块化设计理念与我司ST系列PCS的分布式架构高度契合,可探索混合储能系统集成。系统的能量管理算法可借鉴至iSolarCloud平台,优化海上风电场景的储能调度策略。虽然当前成本较高(1088-...

Rama Rathi1 · Soumadip Banerjee1 · Ishita Bhattachary · Avik Ghosh 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.294

摘要 染料敏化太阳能电池（DSSC）由于其经济成本低且制备简便，是目前最有前景的光伏技术之一。卟啉类化合物因其固有的光吸收特性，成为太阳能电池中重要的染料材料。在本研究中，我们对一种已有实验报道的染料——镍四苯基卟啉氰基丙烯酸（NiTPP-CAA）进行了结构修饰，旨在通过在四苯基卟啉核心与氰基丙烯酸锚定受体之间引入呋喃和噻吩间隔基来增强其光吸收能力及整体光电转换效率。采用密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）研究了这些杂环间隔基的不同拓扑结构，重点分析了不同间隔基组合对光伏参数...

解读: 该镍卟啉染料敏化太阳能电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器系统具有前瞻价值。通过呋喃-噻吩混合间隔基优化,染料HOMO-LUMO能隙降低、光捕获效率(LHE)和开路电压(Voc)提升,为提高光伏组件转换效率提供材料创新思路。该技术可与阳光电源1500V高压系统及MPPT优化算法协同,增强弱光响应能力...

Dazhou Ping · Chaosu Li · Xiaojun Yu · Zhengxuan Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 气候变化和极端天气事件正对城市电力系统构成威胁，导致区域性电力短缺。为增强城市电力系统在气候变化背景下的韧性，光伏（PV）与电池储能系统（BESS）在停电期间维持电力自给方面发挥着关键作用。然而，在综合考虑安全性、能源灵活性、可达性以及能源韧性等多准则因素时，BESS的最佳安装位置与容量配置仍存在不确定性。本研究提出一种新方法，即将地理信息系统（GIS）与多准则决策（MCDM）及有容量限制的p-中值问题相结合，以识别BESS的最佳安装位置与容量分配方案。该方法全面考虑了地理条件（如坡度、土...

解读: 该研究的GIS-MCDM优化方法对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列PCS的城市级部署具有重要指导价值。研究验证了光储协同可将缺电量从13184MWh降至12931MWh,功率缺口削减密度提升107%,这与阳光电源储能系统的削峰填谷和应急备电能力高度契合。建议将该多准则选址模型集成到iS...

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...