Xu Li · Xiaochuan Deng · Zhengxiang Liao · Xuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

本文对一款带有嵌入式肖特基势垒二极管的商用碳化硅（SiC）MOSFET（SBD - MOS）的短路鲁棒性和失效机制进行了评估和揭示。与传统平面型SiC MOSFET（C - MOS）相比，在短路条件下，SBD - MOS的失效现象存在显著差异。当SBD - MOS在600 V母线电压下的短路耐受时间（ ${t}_{\text {sc}}$ ）超过 $3.5~\mu $ s时，即使栅极关断，该器件也无法关断。在短暂下降后，短路电流会再次上升并持续一段时间，最终导致器件发生破坏性失效。相比之下，C ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于1200V SiC MOSFET短路失效机制的研究具有重要的工程应用价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，SiC MOSFET的可靠性直接影响产品的安全性和市场竞争力。 该研究揭示了嵌入式肖特基势垒二极管（SBD-MOS）在短路条件下的独特失效模式：当短路...

Shekhar Bhawal · Himanshu Patel · Kamalesh Hatua · Subhashish Bhattacharya · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

提出一种用于两级式固态变压器（SST）的闭环控制架构与准方波调制方法，通过反馈公共直流母线电压实现闭环调节，无需DC-DC级串联谐振变换器的频率控制。该控制可从低压侧实现，降低隔离要求。输入串联输出并联模块化结构结合谐振运行特性，自然平衡各AC-DC单元的直流链电压。AC-DC级主要采用Si-IGBT，仅电压源变换器（VSC）使用SiC-MOSFET，降低器件成本。调制策略利用自然均压条件，使IGBT单元在工频开关，减小损耗；VSC以40 kHz高频切换，等效高开关频率，支持低频谐波抑制与瞬态功...

解读: 该准方波调制的SST闭环控制技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。其输入串联输出并联的模块化架构与ST系列储能变流器的中高压直挂方案高度契合，可简化隔离设计降低成本。Si-IGBT与SiC-MOSFET混合应用策略为PowerTitan大型储能系统的功率模块设计提供优化思路：工频级采用低成...

Richard Reiner · Patrick Waltereit · Michael Basler · Daniel Grieshaber 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

本研究介绍了基于硅基氮化铝镓/氮化镓（AlGaN/GaN-on-Si）技术的自兼容多级级联功率晶体管“模块”的设计与特性表征，该模块可实现模块化堆叠，适用于高压应用。与传统方法（如超级级联或多电平拓扑）不同，所提出的解决方案由堆叠的晶体管分段直接驱动，无需额外组件，如栅极控制网络或带电平转换的多个驱动器。这使得配置更加简单且成本更低。利用自兼容构建模块的概念，我们展示了直接驱动的多级级联器件，其中所有分段均采用相同结构。通过栅极绝缘层工程实现了对高度负阈值电压的关键要求，同时器件仿真证实了分段电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN-on-Si技术的自兼容级联功率晶体管方案具有重要的战略价值。该技术通过模块化"积木式"设计实现高压应用，与我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高效率、高功率密度的持续追求高度契合。 技术的核心创新在于消除了传统级联拓扑中复杂的门极控制网络和多驱动器电平转换电...

Yuhui Ren · Jiahan Ke · Hongxiao Lin · Xuewei Zhao · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

锗（Ge）和锗锡（GeSn）材料因其高载流子迁移率和可调带隙结构而受到广泛关注，成为低功耗电子器件应用中极具前景的候选材料。本文提出并表征了一种新型铁电结型无结GOI和GeSnOI晶体管。初始的Ge层或Ge/GeSn结构首先在Si衬底上生长，随后通过键合和背面蚀刻工艺进行处理。最终在GOI和GeSnOI中获得厚度为50 nm的Ge和GeSn顶层，该过程采用旋涂工具结合小心滴加蚀刻剂的方式进行湿法刻蚀，以实现对整个Si晶圆的均匀刻蚀。采用锗预非晶化注入（PAI）和快速热退火（RTA）工艺形成NiG...

解读: 该铁电无结Ge基晶体管技术展示了亚阈值摆幅37.7-43.7mV/dec的超低功耗特性，对阳光电源储能系统PCS和光伏逆变器的功率器件优化具有启发意义。其高载流子迁移率(GeSnOI达500-600 cm²/V·s)和低接触电阻(0.55×10⁻⁸Ω-cm²)特性，可为ST系列PCS的IGBT/MO...

Naghmash Ali · Xinwei Shen · Hammad Armgha · Applied Energy · 2025年11月 · Vol.398

摘要 本文提出了一种基于两级密集残差神经网络的优化框架，旨在提升微电网中能量管理系统（EMS）的运行效率。该框架解决了传统数值优化方法在求解经济调度问题时存在的不足，这些传统方法通常优先考虑精度而牺牲了实时性能，并且未能充分最大化可再生能源的发电量。所提出的框架在上层控制中不仅能够求解经济调度问题，还能优化来自可再生能源的功率输出。在本地层面，采用超 twisting 滑模控制策略，以精确跟踪由能量管理系统生成的参考指令，并确保直流母线电压的精准调节。框架的稳定性通过李雅普诺夫稳定性准则进行了理...

解读: 该混合优化框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的双层密集残差神经网络可优化微电网经济调度,超扭曲滑模控制实现精确直流母线调控,与阳光电源GFM/GFL控制技术高度契合。该方法在600V氢电混合微网的实时验证表明,可提升储能系统EMS响应速度和新能源消纳...

Xueying Xua · Weilin Chena · Yinan Houc · Qunwei Tangb · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299

摘要 SnO₂在光伏应用中表现出三个关键特性：低温制备工艺、高导电性和优异的紫外光稳定性。这些优势使其成为高性能钙钛矿太阳能电池（PSCs）中一种理想的电荷传输材料。然而，基于SnO₂的PSCs仍面临巨大挑战，较差的界面接触和界面缺陷是导致器件效率损失和长期稳定性下降的重要因素。本研究通过将过渡金属取代的Keggin型多金属氧酸盐K₆H₄[SiW₉O₃₇{Ni(H₂O)}₃（{SiW₉Ni₃}）与SnO₂量子点进行策略性整合，在全无机CsPbI₂Br钙钛矿太阳能电池中实现了协同性的界面工程。Sn...

解读: 该SnO2基钙钛矿电池界面工程技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配性优化具有重要参考价值。研究中SnO2@SiW9Ni3复合电子传输层通过增强电子迁移率提升导电性的机制,可启发我们在逆变器MPPT算法中针对新型高效组件的特性曲线进行优化。其界面缺陷钝化抑制非辐射复合的策略,与阳光电源在SiC/...

Sebastián Rodríguez-Romero · Jorge Rabanal-Arabach · Christian A. Rojas · Mauricio Trigo-Gonzalez 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年8月

车辆集成光伏（ViPV）系统的整合提升了城市公共交通的可持续性，并减少了对电网的依赖。然而，辐照度的变化和部分遮挡给系统的稳定性和效率带来了重大挑战。本研究评估了三种先进的非隔离式直流 - 直流转换器拓扑结构：交错式升压、二次升压和多输入/单输出（MISO），这些转换器在采用扰动观察算法的最大功率点跟踪（MPPT）控制下运行。研究利用在高太阳辐照度地区（如智利的安托法加斯塔）收集的实际辐照度和温度数据，在Simulink中进行了仿真。该系统由600个光伏电池（$350\, \mathrm{V}$...

解读: 该ViPV非隔离拓扑研究对阳光电源车载光伏及充电业务具有重要参考价值。文中分析的高增益非隔离DC-DC拓扑可直接应用于车载OBC充电机产品线，通过优化电压增益与功率密度设计，提升车顶光伏板在有限空间下的能量转换效率。研究提出的动态响应优化准则可借鉴至SG系列光伏逆变器的MPPT算法改进，适应车辆行驶...

Khalid Raza Khan · Suryakant Kumar · Vedantham Lakshmi Srinivas · Ram Khelawan Saket 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

可再生能源发电、储能装置、直流电子负载和电动汽车的迅速发展，促使当前微电网结构从交流向直流进行技术演变。直流微电网（DCMG）仍可与交流系统协同运行，但能减少变换环节，提高可靠性和效率。一台连接到市电的交直流转换器可为直流母线供电，支持多个直流发电单元为交流和直流负载供电。这减轻了电网负担，使发电系统更加环保。本文详细阐述了一个工作在600V直流电压下的直流微电网的控制策略，并搭建了硬件装置。所考虑的电源包括太阳能光伏系统（SPVS）、基于永磁同步发电机（PMSG）的风力发电系统、电池和市电电网...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所探讨的混合可再生能源直流微网电压稳定控制技术，与公司在光储一体化和智慧能源管理领域的战略布局高度契合。 该研究提出的600V直流母线架构，通过单级AC-DC转换实现多源协同控制，有效减少了传统AC微网中的多级变换损耗。这与阳光电源在光伏逆变器领域追求高效率转换的...

Sushant Gupta · V. Vignesh Kumar · A. Karthikeyan · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

本文提出一种用于电动汽车充电器的可重构三相交错图腾柱（R-TLI-TP）功率因数校正（PFC）变换器。传统交错结构在轻载时电感电流纹波占比升高，导致输入电流畸变，难以兼顾低总谐波失真（THD）与高功率因数。为此，该变换器通过单刀双掷（SPDT）继电器在重载时切换至三相交错模式，轻载时转为两相交错模式，并将电感串联以提高等效电感，抑制纹波电流。同时，减少轻中载下的开关器件导通数量，提升效率。通过MATLAB仿真及600 W实验样机（输入120 Vrms/50 Hz）验证了其在不同负载下的优异性能。

解读: 该可重构交错图腾柱PFC技术对阳光电源充电桩产品线具有重要应用价值。通过SPDT继电器实现重载三相交错与轻载两相串联电感切换，有效解决了传统交错PFC在轻载时THD恶化的痛点，可直接应用于阳光车载OBC和充电桩AC-DC整流级。该方案与阳光现有SiC器件技术结合，可在10%-100%负载范围内保持高...

Lu Hao · Zhihong Liu · Jin Zhou · Xiaoyan Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

在这篇快报中，我们在 6 英寸硅衬底上制造了多栅指氮化镓（GaN）微波高电子迁移率晶体管（HEMT），采用独立源通孔（ISV）实现源极焊盘的互连。与空气桥相比，独立源通孔技术表现出更低的寄生电容，并且有可能提高大规模制造的良品率。该器件采用 T 形栅，栅脚长度 ${L}_{\text {g}}$ 为 $0.5~\mu $ 米，栅宽为 ${4}\times {100}~\mu $ 米，其最大漏极电流（ ${I}_{\text {dmax}}$ ）达到 600 毫安/毫米，峰值跨导（ ${g}_{\...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硅基GaN HEMT器件的个体源极通孔（ISV）技术具有重要的战略价值。GaN功率器件是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术，直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该技术的核心创新在于用硅通孔替代传统空气桥结构实现源极互联，这为阳光电源带来三方面优势：首先...

Mustafa Murat Sezer · Akshay Vijayrao Deshmukh · Ahmet M. Hava · Bilal Akin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

在关机、紧急工况和动态制动期间,工业系统直流母线电容完全放电或直流母线电压钳位通常使用功率电阻和额外开关管理。传统方法增加系统成本、尺寸和复杂度。提出小型低成本无电阻方法用于低功率工业系统两个功能:(a)主动放电和(b)动态制动。该技术在低栅射电压(VGE)下使IGBT工作于有源区,在放电路径产生高阻抗限制电流。主动放电采用脉冲频率调制(PFM)恒功率策略,每个脉冲导通时间(ton)固定,脉冲频率上升加速能量耗散。该方法实现600V直流母线1秒内完全放电,完全由单个IGBT处理。在三个不同IGB...

解读: 该无电阻IGBT主动放电和动态制动技术对阳光电源逆变器和变换器产品有重要优化价值。IGBT有源区运行方案可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的直流母线放电电路,消除泄放电阻并降低成本50%。PFM恒功率放电策略对阳光电源产品的安全关机和紧急放电有实用价值。20万次循环无退化可靠性对工商业储能系统的...

Shrestha Bhattachary · Ashutosh Pande · Shahnawaz Alam · Silajit Manna 等7人 · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299

摘要 本文通过详细的模拟研究，探讨了n型单晶硅晶圆电阻率（掺杂浓度）变化对硅异质结（SHJ）太阳能电池功率转换效率（PCE）的影响。首先，为了基于晶圆电阻率识别由复合引起的损耗机制，分析了有效少数载流子寿命（τ_eff）。结果表明，在最大功率点（MPP）工作条件下，τ_eff 受晶圆中掺杂密度的显著影响。在电阻率约为0.8至4.5 Ω·cm的范围内，SRH复合基本保持不变（τ_SRH ≈ 7 ms），而俄歇复合在低电阻率晶圆中明显增强（τ_Aug 从约7 ms增加至约4 ms）。低电阻率晶圆还对...

解读: 该硅异质结电池载流子动力学研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要价值。研究揭示低阻硅片可将电池效率从21.8%提升至23.4%,通过优化内建电势和降低接触电阻实现。这为逆变器MPPT算法优化提供理论依据:针对高效SHJ组件的更高工作电压(639mV)和填充因子(85%)特性,可改进1500V系统的...

Tarek Gebrael · Arielle R. Gamboa · Muhammad Jahidul Hoque · Shayan Aflatounian 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年4月

功率密度的提升使热设计成为未来电气设备研发中的关键环节。数据中心和电动汽车等系统产生的热量越来越多，这需要高效的冷却方式，以将电子设备的温度控制在其耐受极限以下，确保其可靠性。浸没式冷却已成为一种颇具前景的热管理技术，它能使冷却液更接近发热元件，从而降低热阻并提高冷却效果。尽管浸没式冷却中使用的介电流体冷却液不会影响浸没其中的电气设备的电气性能，但其冷却性能相较于水等理想冷却液而言较差。若要将水用作浸没式冷却液，电子设备需要进行封装以防止短路。在此，我们开发了一种封装方法，可使电子设备与周围的水...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项水浸式冷却封装技术具有重要的战略价值。随着我们的光伏逆变器和储能变流器功率密度持续提升，热管理已成为制约产品性能突破的关键瓶颈。目前主流的风冷和传统液冷方案在面对350kW以上大功率设备时，散热效率和系统紧凑性难以兼顾。 该技术的核心价值在于通过氮化铝（AlN）和Pa...

Jiawei Xie · Yandong Chen · Sizhuo Qu · Cong Luo 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月

实际动态无线电力传输（WPT）充电场景中，线圈错位导致的自感变化及电容参数漂移会破坏谐振状态，降低输出功率与效率。本文在LCC-S拓扑中引入开关控制电容（SCC），实现大范围耦合空间与负载变化下的零相位角（ZPA）及最大输出电压自适应跟踪。所提方法无需额外相位检测电路、无线通信、复杂计算或参数辨识。首先建立包含严重失谐的统一阻抗模型，揭示失谐对传输特性的影响；随后在发射端采用简单相位检测结合PI控制，接收端采用自适应步长扰动观察法，实现协同调谐与解耦控制。实验原型验证了该方法在200 W至600...

解读: 该双侧自适应调谐技术对阳光电源新能源汽车充电产品线具有重要应用价值。针对动态无线充电场景，所提无需通信的协同控制方法可直接应用于电动汽车无线充电桩开发，解决车辆停放偏移导致的效率下降问题。其ZPA跟踪与最大输出电压控制策略可借鉴至ST储能变流器的谐振变换器设计，提升宽负载范围效率。开关控制电容的自适...

Zhenhui Wu · Rongzhou Zeng · Shengchang Lei · Linyuan Liao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

硅绝缘栅双极型晶体管（Si IGBT）在高功率系统中至关重要，但其较大的开关损耗限制了应用。本文受SiC JFET/Si MOSFET级联结构启发，提出并验证了一种SiC JFET与低压Si IGBT级联结构（L.SSIC）。该结构在导通状态下具有更强的电流导通能力，但仍存在严重的关断拖尾电流。为此，引入吸收电容和升压电容以优化开关瞬态并抑制拖尾电流。实验与TCAD仿真表明，在600 V/60 A条件下，L.SSIC的开关损耗较传统Si IGBT降低42.5%；在80 A、200 kHz下，其功...

解读: 该SiC JFET/Si IGBT级联结构技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。L.SSIC方案在600V/60A工况下开关损耗降低42.5%，在高频应用中功率损耗优于传统方案，可直接应用于ST系列储能变流器和车载OBC充电机的功率模块设计。外部吸收电容与升压电容抑制拖尾电流的方法，为阳光电源...

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...

Weiqiang Yanga · Yan Jina · Wenjun Lia · Jiku Wangb 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.323

摘要 高原地区以其强烈的紫外辐射和较长的日照时间著称，是光伏产业的理想区域。由于紫外辐射的危害性以及铅的毒性，开发适用于高海拔环境的高效无铅钙钛矿太阳能电池至关重要。具有1.36 eV间接带隙和低毒性的铯铜-铋氯双钙钛矿可作为高效太阳能电池中吸收紫外和可见光的理想吸光材料。本研究采用密度泛函理论和太阳能电池电容模拟器，计算了铯铜-铋氯双钙钛矿的光电特性，并优化了器件性能。当电子传输层厚度为450 nm、钙钛矿层厚度为600 nm、空穴传输层厚度为30 nm，对应的载流子浓度分别为10^19、10...

解读: 该铯铜铋氯双钙钛矿电池技术对阳光电源高原光伏系统具有重要参考价值。其25.62%转换效率和400K高温下>20%效率保持率,为SG系列逆变器在高海拔强紫外环境的MPPT算法优化提供新思路。无铅、强抗UV特性契合高原电站长期可靠性需求,可指导iSolarCloud平台针对高原场景的发电预测模型改进。间...