Shubham Sundeep · Jiabin Wang · Antonio Griffo · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月

碳化硅（SiC）半导体器件的短开通/关断时间和高开关频率会引发诸多问题，如电机端子和绕组中的过电压、电磁干扰（EMI）增加以及轴承电流等。以往的研究和标准已提出众多EMI滤波器来缓解这些问题。然而，这些滤波器旨在缓解电机端子处的过电压，并未解决三相绕组星形中性点处可能出现的过大电压应力问题，甚至可能会加重这种电压应力。数学模型表明，中性点处的电压应力是由不同相中传播的电压波叠加所致。本研究提出一种基于阻抗测量的分析方法，以选择经济高效的无源滤波器的最优参数，从而减少中性点处的电压振荡。文中给出了...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对逆变器驱动系统中性点电压应力抑制的无源滤波技术具有重要的工程应用价值。随着SiC功率器件在我司光伏逆变器和储能变流器产品中的广泛应用，其高开关频率和快速开关特性带来的系统性挑战日益凸显，这与论文所关注的核心问题高度契合。 该技术的创新之处在于突破了传统EMI滤波器...

Mustafa Memon · Mohamed Diab · Xibo Yuan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

由于反谐振现象，逆变器供电电机的定子绕组两端易产生过电压应力，导致绝缘提前失效，表现为电机端子和定子中性点处的振荡过电压。现有研究多集中于电机端子过电压，而对中性点过电压关注较少。在采用碳化硅（SiC）功率器件的电机驱动中，开关频率可能接近电机反谐振频率，加剧中性点过电压危害。本文提出一种新颖方法，通过在电机接线盒内定子中性点与接地机壳间并联小电容，将反谐振频率调至低于开关频率，从而有效抑制共振激励，消除中性点过电压。文中推导了最优控制参数，并通过2.2-kW三相SiC逆变器驱动系统实验验证了该...

解读: 该SiC电机驱动中性点过电压抑制技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文章提出的通过中性点并联小电容调控反谐振频率的方法，可直接应用于阳光电源车载OBC充电机和电机驱动系统中。在SiC器件高频开关应用场景下，该技术能有效解决电机绕组绝缘应力问题，延长电机寿命。对于ST系列储能变流器中采用S...

Kai Cao · Zehou Li · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年9月 · Vol.36.0

随着电动汽车（EV）功率模块对热稳定性和功率密度需求的不断提升，传统封装技术面临诸多挑战，包括导热性能不足、高温可靠性有限以及环境兼容性欠佳等问题。本文系统综述了两种关键的高温电子封装技术——烧结与瞬态液相（TLP）键合技术的最新研究进展。重点探讨了银（Ag）、铜（Cu）和镍（Ni）基烧结材料在功率模块应用中的微观结构调控机制，分析了颗粒尺寸、形貌及溶剂选择对烧结致密度、电导率、热导率和机械强度的影响。本文还比较评述了压力烧结、无压烧结和激光辅助烧结等先进工艺，聚焦其在降低孔隙率、抑制氧化以及增...

解读: 该高温封装技术对阳光电源功率模块产品具有重要应用价值。银铜烧结和瞬态液相键合技术可显著提升SiC/GaN功率器件的热导率和高温可靠性,直接优化ST系列储能变流器、SG光伏逆变器及电动汽车驱动系统的功率密度与热管理性能。多模态颗粒设计和无压烧结工艺可降低封装成本,激光辅助烧结技术有助于三电平拓扑模块的...

Xuefeng Hu · Yanlong Chen · Junqiang Jia · Liang Huo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种基于集成两个升压单元和一个三绕组耦合电感并带有两个开关电容网络的新型单开关直流 - 直流变换器，适用于高电压比转换应用。所提出的变换器能够在所有半导体器件承受极低电压应力的基础上实现宽范围的电压增益，并通过合理的漏感实现所有二极管的零电流关断。此外，其输入和输出的地之间存在恒定的电位差。上述特性使所提出的变换器成为可再生能源发电领域中低压输入源与高压直流母线之间的优秀接口。另外，所提出的变换器的串联输出电容交替充电和放电，从固有结构上可有效降低输出电压纹波。同时，其固有的电路结构不...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单开关耦合电感型高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过集成双升压单元和三绕组耦合电感配合开关电容网络，实现了宽范围电压增益与低器件电压应力的优化平衡，这与我们光伏逆变器和储能系统中前级DC-DC变换环节的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术能...

Natural Science Foundation of Guangxi Province · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年3月 · Vol.36.0

铜纳米颗粒浆料的烧结技术在宽禁带半导体器件中具有重要的应用潜力。本研究提出一种高性能、多尺度铜纳米颗粒浆料，以解决传统铜浆在制备与储存过程中易氧化以及烧结温度较高等关键问题。采用液相还原法简便高效地合成了粒径分布在20至140 nm范围内的多尺度铜纳米颗粒，并将其与还原性复合溶剂混合，制备出铜纳米颗粒浆料。基于该浆料，在不同温度和时间条件下开展了加压辅助的铜-铜键合实验。结果表明，在氮气气氛下240 ℃烧结后，铜-铜接头的平均剪切强度达到33.3 MPa；当烧结温度升高至280 ℃时，剪切强度甚...

解读: 该铜纳米颗粒低温烧结技术对阳光电源SiC/GaN宽禁带功率器件封装具有重要应用价值。多尺度Cu纳米浆料在240°C氮气环境下实现33.3 MPa剪切强度,280°C可超60 MPa,显著低于传统焊接温度,可应用于ST系列PCS和SG逆变器的IGBT/SiC模块互连封装,提升三电平拓扑器件热循环可靠性...

Yiwei Zhang · Jiaqi Zhang · Qiyue Zhang · Changhai Zhang 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年4月 · Vol.36.0

聚合物电介质薄膜电容器是现代电子系统中关键的储能器件。然而，传统的电介质材料在高温下具有较高的导通损耗。因此，我们提出了一种基于分子陷阱的协同调控策略，以提高环烯烃共聚物（COC）的高温储能性能。首先，通过结构设计将极性基团马来酸酐（MAH）引入COC分子链中，形成深能级陷阱，从而抑制分子内电荷传输。此外，通过引入具有高电子亲和能（2.6–2.8 eV）的分子半导体PCBM构建分子间电荷陷阱，实现分子内与分子间电荷传输的共同抑制。结果表明，在120 ℃、620 kV/mm条件下，COC-g-MA...

解读: 该聚合物电介质薄膜电容技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。COC-g-MAH/PCBM材料在120℃高温下实现4.47 J/cm³能量密度和90%以上效率,可应用于ST系列PCS的直流支撑电容和PowerTitan储能系统的高温工况。其5万次循环后仍保持92%效率的特性,可显著提升储能变流器在沙...

Tai Yang · Xiangyu Zhang · Zhiguo He · Sihang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月

可控避雷器是一种可有效抑制过电压并提升系统技术经济性的新型保护装置，尤其适用于含大量电压敏感型半导体器件的直流输电系统。现有可控避雷器难以及时响应陡波前过电压，无法保障全工况下的电压安全。本文提出一种基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器（HBS-CA），通过在旁路开关中集成可断开间隙与晶闸管，实现超快主动导通能力。模块化设计及元件协同作用显著降低间隙放电分散性与晶闸管电压失衡风险。在深入分析混合旁路开关工作原理与特性的基础上，给出了HBS-CA的控制策略与设计方法。研制了2 kV样机，实验验证...

解读: 该超快速可控避雷器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要防护价值。在PowerTitan大型储能系统中，直流母线侧面临雷击、开关操作等陡波前过电压威胁，HBS-CA的微秒级响应能力可有效保护SiC/IGBT功率模块，避免传统MOV响应滞后导致的器件损坏。对于1500V高压光伏系统，该混合旁路开关设计可...

Himanshu Patel · Kamalesh Hatua · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

随着半导体器件的发展，电力电子变压器（PET）技术已成为实现中压交流电网与低压交流/直流电网直接集成的优选方案。针对级联H桥（CHB）型三阶段PET在轻载下因死区效应和电网电压谐波导致的网侧电流总谐波畸变率（THD）偏高问题，本文提出一种结合滞环电流控制与矢量控制的混合调制闭环控制策略。每相中一个H桥单元采用滞环控制，其余单元采用移相SPWM矢量控制，有效改善中压侧电流波形，降低空载电流及损耗，并通过PWM轮换逻辑均衡开关损耗。实验在20 kW、1.2 kV/400 V/200 V PET样机上...

解读: 该混合调制技术对阳光电源ST系列储能变流器和充电桩产品具有重要应用价值。针对级联H桥拓扑在轻载工况下THD偏高的问题，文章提出的滞环与矢量控制混合策略可直接应用于阳光电源PowerTitan大型储能系统的PCS设计，有效改善轻载时的电流波形质量，降低空载损耗。PWM轮换逻辑对均衡功率模块热应力、延长...

Qingxin Tian · Na Wang · Guohua Zhou · Shuhan Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

高增益直流 - 直流转换器是连接光伏等低压可再生能源与高压直流母线的重要环节。本文提出了一种基于三绕组耦合电感的非隔离型超高电压增益转换器，适用于分布式可再生能源应用。输入电感和钳位电容极大地降低了输入电流纹波，因此在输入端口只需使用较小的滤波电容。此外，该转换器分别实现了开关管的零电压开关和二极管的零电流开关，有效提高了所提转换器的效率。与现有拓扑结构相比，半导体器件承受的电压应力较低且元件数量较少也是该转换器的显著优势。上述特性以及输入输出共地的特点，使得所提拓扑结构成为无变压器可再生能源系...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三绕组耦合电感的超高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术直接针对光伏等低压可再生能源接入高压直流母线的核心痛点，与我司在分布式光伏、储能系统等领域的产品线高度契合。 该技术的核心优势在于多个维度的性能突破：首先，超高电压增益特性（30-40V输入升压...

Xiaoping Dong · Qian Xu · Yao Ma · Mingmin Huang 等13人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73

本文对比了方形与线性元胞结构SiC MOSFET在1443 MeV ¹⁸¹Ta离子辐照下的单粒子效应（SEE）敏感性。发现方形元胞因p-base/n⁻结尖角引发电流聚集和强电热耦合，更易失效；线性元胞电流分布更均匀，抗辐射能力更强。提出圆形电极方形元胞结构，在维持低导通电阻的同时缓解电流拥挤。

解读: 该研究对阳光电源面向航天、深空及高可靠性场景的功率器件选型具有重要参考价值。SiC MOSFET是ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器核心开关器件，其抗辐射鲁棒性直接影响极端环境（如低轨卫星供电、空间站能源系统）下设备寿命与故障率。建议在下一代高可靠性光伏/储能变流器中优先采用...

Haoran Yan · Jialin Chena · Junjie Xiaa · Shirong Huang 等9人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

摘要 本研究通过多步水热法构建了一种新型的、高度有序的ZnIn2S4@Ti3C2 MXene/TiO2分级异质结构阵列，并将其用作高性能染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光阳极。电子显微分析结果证实了该多维结构的精确形成。优化后的DSSC器件实现了高达8.01%的功率转换效率（PCE）和73.9%的优异填充因子（FF），相较于原始TiO2纳米线基器件提升了28.6%。这一显著提升源于多种协同机制：引入ZnIn2S4（ZIS）有效增强了可见光范围内的光吸收能力；同时，导电MXene介质的引入促进了...

解读: 该三元异质结光阳极技术通过MXene中间层构建双异质结和肖特基势垒,实现8.01%光电转换效率和73.9%填充因子,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有启发意义。其电子传输网络设计和载流子寿命延长机制可应用于PowerTitan储能系统的功率转换效率提升,特别是在抑制电荷复合方面与ST...

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

表面附近具有致密二维空穴气（2DHG）p 型导电层的氢终端（C - H）金刚石金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）呈现出典型的常开工作特性和高击穿电压（ ${V}_{\text {BR}}$ ）。由于具有高质量的 MOS 界面，氧化硅终端（C - Si–O）金刚石 MOSFET 具备出色的常关特性，例如高阈值电压（ ${V}_{\text {TH}}$ ）。然而，已报道的 C - Si–O 金刚石 MOSFET 均采用重叠栅结构，因此无法承受高电压。在这项工作中，我们展示了一...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项金刚石功率器件技术代表了超宽禁带半导体在高压电力电子领域的重要突破，与公司在光伏逆变器、储能变流器等核心产品的技术演进方向高度契合。 该研究通过创新的C-H/C-Si-O/C-H混合沟道结构，成功解决了金刚石MOSFET常关型器件耐压能力不足的关键瓶颈。实现-8.6V...

Flavio Enrico Bergamaschi · Jefferson Almeida Matos · Jaime Calçade Rodrigues · Giovanni Almeida Matos 等9人 · Solid-State Electronics · 2025年11月 · Vol.229

摘要 本文采用栅极电阻测温技术，对体硅绝缘层（SOI）纳米线MOSFET在300 K至4.2 K环境温度范围内的自加热效应进行了实验评估。提取了器件沟道区域的温度升高值，并获得了微分热阻，将其作为器件温度的函数进行绘图分析。尽管单根纳米线耗散的功率较低，但随着工作温度的降低，沟道区域的温升从室温下的约6 K增加至低温下的53 K。与宽沟道器件相比，纳米线器件的热阻显著更低；然而，这两类晶体管在极低器件温度下均表现出微分热阻的急剧上升。

解读: 该SOI纳米线MOSFET自热效应研究对阳光电源SiC功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示低温环境下热阻急剧增加现象,这对ST系列储能变流器和SG逆变器在高海拔、极寒地区部署至关重要。纳米线结构展现的更低热阻特性,可指导PowerTitan系统中SiC器件的散热设计优化,特别是三电平拓扑中开关器件...

Adelmo A. Ortiz Con · V.C.P.Silv · Paula Ghedini Der Agopian · Joao Antonio Martino 等5人 · Solid-State Electronics · 2025年4月 · Vol.225

摘要 假定为未掺杂的MOSFET沟道中存在的非故意低浓度掺杂对电荷控制以及基于Lambert W函数的反型电荷MOSFET模型，进而对后续的漏极电流模型均具有显著影响。我们指出，常用于描述名义上未掺杂沟道的假设本征MOSFET沟道近似，即使在由非故意掺杂导致的低掺杂浓度下，也会产生显著误差。我们证明，传统的电荷控制模型——该模型将栅电压数学上描述为反型电荷的一个线性项和一个对数项之和——仅在假设的本征情况下成立。然而，在多数载流子为主要电荷的运行区域内，该模型仍可用于名义上未掺杂但实际存在非故意...

解读: 该Lambert W函数纳米MOSFET电荷控制建模研究对阳光电源SiC/GaN功率器件应用具有重要参考价值。文章揭示的非故意掺杂对沟道电荷控制的影响机制,可优化ST系列PCS和电动汽车驱动系统中功率器件的精确建模。改进的栅压-反型电荷关系式及寄生电阻/迁移率退化修正模型,有助于提升三电平拓扑中器件...

Tongyao Han · Yifei Luo · Binli Liu · Hao Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

针对IGBT功率模块在短时过载时的热应力和电热特性强非线性,数据手册二维安全工作区(SOA)无法满足可靠性评估需求。提出基于热平衡原理的SOA定量评估方法,建立包含电压、电流和结温的三维SOA防止IGBT热失效。所提SOA表明IGBT可在超额定电流两倍以上安全运行,结温可超448.15K(175°C)而不发生热失效。建立器件热不稳定性表征准则和半导体物理-热传导理论集成的净热流分析模型,考虑长期运行中电热特性退化对SOA的影响。仿真和实验验证了SOA及其退化有效预测短时过载下IGBT可靠性。

解读: 该IGBT三维安全工作区评估技术对阳光电源IGBT功率模块应用有重要可靠性保障价值。热平衡SOA方法可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的IGBT选型和过载保护设计,提高短时过载能力。电热耦合退化模型对PowerTitan大型储能系统的长期可靠性预测和维护策略制定有指导意义。该技术对阳光电源功率模...

Haobin Chen · Haidong Yan · Chaohui Liu · Shuai Shi 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月

由于纳米铜烧结膏成本低、具有优异的电学和热学性能、高可靠性以及抗电迁移能力，它被视为用于宽带隙半导体应用的下一代芯片互连材料。然而，目前尚无关于纳米铜烧结在高功率双面冷却（DSC）碳化硅（SiC）功率模块中应用的实验报告。本研究通过展示一种基于纳米铜烧结的新型高功率DSC碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）模块的设计、制造和性能，填补了这一空白。利用自制的铜膏和甲酸辅助低温无压铜烧结工艺，制造出了一款1200 V/600 A的DSC功率模块。在250°C的甲酸气氛中烧结...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该纳米铜烧结技术在高功率双面冷却SiC功率模块上的应用具有重要战略价值。当前光伏逆变器和储能变流器正朝着高功率密度、高效率、高可靠性方向发展，SiC器件已成为我们新一代产品的核心器件，而封装技术的突破将直接影响系统级性能提升。 该技术的核心价值体现在三个维度：首先，功率密...

Tapas Roy · Sudip Nandi · Ranjeeta Patel · Banishree Misra 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

文章介绍了一种新型17电平开关电容多电平逆变器SCMLI，无需H桥电路同时显著减少元件数量。该创新结构依赖两个对称非隔离电源和由四个串联电容组成的电容支路CL。进一步设计了该17电平结构的扩展版本，允许加入不同数量的电源和电容。该扩展配置实现与同类结构相同的输出电压电平数，但开关、驱动器、电容和电源需求减少。所提结构仅需导通两个半导体器件即可直接从直流电源对电容充电增强电容电压曲线，仅导通三个开关即可实现最高电压电平减少寄生压降并提高升压因子。为实现模块化并产生更高输出电压电平，文章探讨了所提扩...

解读: 该17电平SCMLI研究对阳光电源多电平逆变器技术发展有重要参考价值。无需H桥且器件数量减少的拓扑创新与阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的成本优化和可靠性提升目标一致。仅需导通两个器件充电和三个器件实现最高电压的控制策略可降低阳光多电平逆变器的开关损耗和功率模块复杂度。级联配置的模块化设计...

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年5月 · Vol.36.0

开发使用电化学能量存储（EES）的超高性能能源系统是21世纪工业面临的重要挑战。本文采用水热法制备了用于超级电容器应用的Mn3O4/纳米氧化石墨烯（GO）纳米复合电极材料，该方法可获得更安全、更高效且响应更快的电能系统材料。Mn3O4与氧化石墨烯电极的复合降低了其扩散特性，并增强了其电容行为。通过X射线衍射分析对材料的晶粒尺寸和晶体结构进行了测定。扫描电子显微镜（SEM）结果显示，纳米氧化石墨烯/Mn3O4半导体在太阳能电池、光电子及电子器件领域具有应用前景。采用循环伏安法在1 M KOH电解液...

解读: 该GO/Mn3O4纳米复合材料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139.95 Fg⁻¹比电容和优异循环伏安特性可应用于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。纳米材料的宽频介电特性与GaN器件的高频开关特性协同,可为三电平拓扑和...

Bruno G.Canales · Bruno C.S.Sanches · Joao Antonio Martino · Eddy Simoen 等7人 · Solid-State Electronics · 2025年8月 · Vol.227

摘要 本文研究了MISHEMT器件（金属/氮化硅/AlGaN/AlN/GaN—金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管）的多个导电沟道对其基本直流（DC）和射频（RF）性能参数的影响。尽管大多数研究者将二维电子气（2DEG）沟道视为MISHEMT的主要导电通道，但本文表明，在某些器件中，其MOS沟道对不同射频参数的贡献至关重要。这一独特特性使得MISHEMT的射频参数同时依赖于栅源电压V_GS和漏源电压V_DS。2DEG沟道的最大可用增益（MAG）为15 d...

解读: 该MISHEMT双通道GaN器件研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。其MOS通道与2DEG通道协同工作可在宽VGS和VDS范围内保持高fT/fmax,MAG增益提升23dB,特别适用于SG系列逆变器和充电桩的高频开关应用。双通道特性可优化阳光三电平拓扑中GaN器件的动态性能,在宽负载范围保持高效...

Lephe S contributed to conceptualization · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年5月 · Vol.36.0

在柔性与透明电子领域，氧化锌绝缘栅场效应晶体管（ZnO IGFET）因其优异的材料特性而成为关键组件，其中包括3.37 eV的宽禁带，这有助于实现高电子迁移率、光学透明性以及与多种基底的良好兼容性。基于ZnO的IGFET在透明电子、柔性及可穿戴设备、平板显示器和高频应用等领域具有显著优势。此外，ZnO在热稳定性和化学稳定性方面表现优越，使其非常适合用于电力电子系统。本文采用并研究了一种成本效益高的器件制备技术——溶液法浸涂技术，该方法通过调节提拉速度、溶液浓度和粘度等关键参数，能够精确控制薄膜厚...

解读: 该溶液法ZnO/Al2O3异质结晶体管技术对阳光电源储能系统和光伏逆变器具有重要参考价值。其宽禁带(3.37eV)特性与公司SiC/GaN功率器件战略契合,9.25 cm²V⁻¹s⁻¹的高迁移率可提升ST系列PCS开关性能。溶液法低成本工艺为大面积柔性传感器集成提供思路,可应用于PowerTitan...