Han Jiang · Changqing Liu · Shuibao Liang · Zhaoxia Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

摘要：堆叠多个组件是电力电子集成的关键技术，需通过可靠的键合技术来实现。自蔓延放热反应（SPER）键合因其对组件的热影响和干预极小，在微电子互连领域颇具吸引力。然而，高孔隙率和焊料渗出等相关问题限制了其进一步应用。本文制备了一种独特的铜 - 锡纳米复合中间层（Cu - Sn NI），该中间层由包裹着铜纳米线阵列的锡基体组成，通过引发和燃烧铝/镍纳米箔，用作铜 - 铜 SPER 键合的中介。为作对比，还电镀了相同厚度的锡中间层，在相同条件下进行 SPER 键合。对两种键合结构的微观结构和机械完整性...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Cu-Sn纳米复合中间层的自蔓延放热反应键合技术对我们的核心产品具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率半导体模块的可靠互连是影响系统寿命和性能的关键因素，特别是在高功率密度和极端工况下。 该技术的核心优势在于通过铜纳米线阵列构建"支架"结构，有效抑制了...

Hang Zhou · Fei Liu · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

狄拉克源场效应晶体管（DSFETs）正成为低功耗应用中颇具潜力的候选器件。然而，DSFETs从二维石墨烯到一维半导体的开关机制仍存在争议。在这项工作中，通过原子级量子输运模拟对基于二维石墨烯 - 一维石墨烯纳米带（GNR）异质结的DSFETs进行了分析。局部态密度（LDOS）和波矢相关的透射率表明，低于60 mV/十倍频的开关特性源于狄拉克源的低通滤波效应。由原子级散射引起的石墨烯 - GNR界面处显著的模式耦合，极大地抑制了从二维石墨烯到一维GNR的模式选择性输运。对性能提升进行了探索，结果表...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于狄拉克源场效应晶体管（DSFET）的研究具有重要的战略价值。该技术实现了低至20 mV/decade的亚阈值摆幅，远超传统MOSFET的60 mV/decade物理极限，这对我们在光伏逆变器和储能系统中追求的超低功耗目标具有突破性意义。 在光伏逆变器应用场景中，功...

Hao Wang · Weiding Wang · Yukai Liu · Yongquan Lai 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 光伏/热（PV/T）系统通过回收废热并降低光伏电池的工作温度，为提升能量转换性能提供了有前景的解决方案。数值模拟可进一步优化这些PV/T系统的性能。然而，目前报道的PV/T模型多采用简化假设，未能充分考虑太阳能电池局部区域的电-热耦合效应，因而难以准确反映其内在的物理机制。为解决这一问题，本文建立了一种基于漂移-扩散方程的钙钛矿PV/T系统新型光-电-热耦合数值模型。该模型能够在网格单元尺度上研究光学、电学与热学能量之间的能量转换机制。基于所建立的模型，通过一种改进的加权总效率评价指标，分...

解读: 该光-电-热三维耦合模型对阳光电源SG系列光伏逆变器及光伏热电联产系统具有重要价值。研究揭示的温度-效率关联机制可优化MPPT算法,通过实时温度补偿提升发电效率;环境温度每升高40°C导致8.45%效率损失的发现,为逆变器散热设计及降额曲线优化提供理论依据。模型中光照强度与最优流量的匹配策略,可应用...

Zhidong Wang · Lei Liu · Zhihao Cao · Jian Tian 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 基于GaSb的纳米柱阵列光电阴极因其高量子效率、低暗电流和宽响应波段，在太阳能及热光伏系统领域得到了广泛应用。然而，横向光生电流收集困难的问题制约了其实际应用。本研究建立了两种模型——恒定高亚层和内建电场模型，系统阐明了内建电场（E_in）影响异质结构纳米柱光发射行为的作用机制。结果表明，E_in2促进异质结纳米柱的顶部发射，而E_in1主导横向发射。外加电场增强了横向发射电子的收集效率，从而提高了阴极的净效率。具体而言，在电场强度为1.5 V/μm时，GaInAsSb纳米柱阵列（NPAs...

解读: 该GaInAsSb异质结纳米柱阵列光电阴极技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要启示价值。研究揭示的电场调控光电发射机制,特别是1.5V/μm电场强度下净效率提升75%的发现,可为SG系列逆变器的MPPT优化算法提供理论指导。其宽光谱响应、低暗电流特性与公司1500V高压系统的弱光发电优化方向高度契合...

Xiaokang Liu · Hongrong Shi · Dazhi Yang · Xiaolong Chen 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290

摘要 气候变化缓解迄今仍是全球可持续发展的一项紧迫议题。气候变化可能改变极端天气事件的发生频率和强度，进而影响太阳能和风能发电。本研究采用10个CMIP6模型的数据，估算在全球碳中和关键时期（2040–2064年）三种不同共享社会经济路径（SSPs）下全球风能和光伏发电潜力的潜在变化。结果表明，在中欧地区，光伏发电潜力（PV POT）在SSP245情景下增加8%，极端低光伏发电日数（PV10）减少10天；而在阿拉伯半岛，PV POT下降4%，PV10则增加16天。对于风力发电（WP），在南俄罗斯...

解读: 该研究揭示气候变化下风光出力时空异质性,对阳光电源风光储融合系统具有重要价值。针对极端低出力事件(如阿拉伯半岛PV10增加16天、美国东部风电下降35%),ST系列储能变流器可通过长时储能平抑波动;SG系列光伏逆变器需强化MPPT算法应对辐照变化;PowerTitan系统可基于SSP情景预测优化容量...

Caiyong Ye · Kexin Yao · Yi Liu · Guangdong Cao 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年1月

摘要：设计成本和轴承稳定性一直是飞轮储能系统（FESS）面临的挑战。本研究针对中低速场合设计了一种环形绕组飞轮储能电机，旨在应对传统高速飞轮储能电机在工艺成本和控制难度方面的挑战。首先，通过分析传统高速飞轮储能电机的结构及其存在的问题，介绍了本文的研究动机。其次，建立混合轴 - 轴承系统，以提高轴控制的稳定性并降低维护成本。创建了轴向磁轴承（AMB）的磁等效电路（MEC）以简化设计，并对径向机械轴承（RMB）的寿命进行了分析。此外，通过比较不同的转子和绕组结构，提出了一种内置式永磁电机（IPM）...

解读: 从阳光电源储能业务视角看，这项环形绕组飞轮储能电机技术为我们现有的电化学储能系统提供了重要的互补性技术路径。该研究针对传统高速飞轮系统的工艺成本和控制难度问题，创新性地提出了中低速飞轮方案，这与我们追求储能系统经济性和可靠性的战略目标高度契合。 技术价值方面，该方案采用混合轴承系统（轴向磁悬浮+径...

Mingxing Huang · Qingming Song · Yuting Wang · Ya Liu 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 光伏产业的快速发展预计将导致大量由玻璃、硅片和背板组成的废弃晶硅光伏（c-Si PV）组件积累。由于其超薄、高度层压、多层结构并以聚合物封装，脱胶是实现后续组分分离与回收的关键步骤。热解作为一种有前景的脱胶方法已受到关注，但目前的研究主要集中于废弃c-Si PV组件在慢速加热热解过程中的热分解行为，其动力学机制及有机物的演变规律仍不明确。本研究提出了对废弃c-Si PV组件进行恒温热解的方法，并系统开展了动力学分析与有机物演变研究，以实现高效脱胶与污染控制。结果表明，在600 °C下仅需7...

解读: 该热解脱封技术对阳光电源光伏全生命周期管理具有战略价值。随着早期安装的光伏电站进入退役期,高效回收晶硅组件中的硅片、玻璃等高价值材料,可降低光伏产业链成本。研究提出的恒温热解法7分钟内达98%脱封效率,且符合Avrami-Erofeev动力学模型,为建立标准化回收工艺提供理论基础。对阳光电源而言,可...

Zimin Yang · Xiaosheng Peng · Xiaobin Zhang · Guoyuan Qin 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月

区域风电场低功率输出事件的准确预测对电力系统的电网调度至关重要。然而，传统的风电预测方法主要侧重于提高整体预测精度，因此很少单独讨论风电低功率输出事件。本文提出了一种创新的区域风电场日前低功率输出事件预测方法，该方法利用特征频谱，结合扩张因果卷积（DCC）和挤压 - 激励（SE）改进的ShuffleNet网络。首先，将时间序列区域特征转换为频谱图像，在特征创建和选择后，引入并讨论了三种可能的特征排列方式。其次，提出了DCC - SE - ShuffleNet轻量级深度学习神经网络作为低功率输出事...

解读: 该研究的深度学习预测方法对阳光电源的新能源发电及储能产品具有重要应用价值。特征谱分析与轻量级深度学习模型可集成到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制系统中,提升功率预测精度。具体应用包括:(1)优化储能系统的充放电调度策略,提高PowerTitan等大型储能系统的经济性;(2)改进光伏/风电...

Kai Wang · Zhihang Xue · Di Cao · Yu Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月

降低电力系统（尤其是换流站）的地震脆弱性并增强其韧性，对于维持其安全运行至关重要。然而，地震往往伴随着余震，且存在诸多不确定性，这为制定震前准备与震后恢复联合策略带来了重大挑战。本文提出了一种新颖的两阶段随机规划模型，以增强换流站在主震 - 余震序列不确定性下的韧性。该模型分为两个部分：第一阶段着重于在地震发生前为换流站设计设备加固策略（EHS）和备件策略（SPS）；第二阶段致力于在主震 - 余震序列发生后优化恢复调度（RS）。为降低模型的内生不确定性，采用了一种容差随机数生成方法在第二阶段生成...

解读: 该两阶段随机韧性优化方法对阳光电源大型地面电站及换流站级储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan储能系统和集中式SG逆变器站，可借鉴其不确定性建模思路，构建自然灾害（地震、台风）下的设备易损性评估模型，优化一次设备加固方案与二次系统冗余配置。在iSolarCloud平台集成该韧性评估算法，...

Xiaojing Sun · Linlin Liu · Tong Zhang · Yao Zhao 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 余热回收对于降低能源消耗和碳排放至关重要。将有机朗肯循环与吸收式制冷、蒸气压缩制冷以及压缩-吸收级联制冷相结合，能够实现从余热中高效联产制冷与电力。然而，现有研究缺乏统一的优化方法、系统的比较框架以及对应用场景的深入分析。本文构建了一种综合集成系统，整合了有机朗肯循环与上述制冷技术的不同运行模式。建立了经济性优化模型，以确定在特定运行模式下集成系统的最优配置和运行参数，并构建了比较框架，用于识别具有最佳经济性能的系统。采用所提出的方法，针对六种不同制冷负荷需求的场景进行了优化与比较分析。结...

解读: 该余热回收与有机朗肯循环集成技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究中的经济优化模型和多工况对比框架,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的热管理优化设计。特别是在大型储能电站场景下,电池簇产生的废热可通过类似集成制冷方案实现冷热电联供,提升系统综合能效。该研究的自动化设计方法论...

Hao Wang · Tengfei Liu · Zutao Zhang · Dabing Luo 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 智能铁路的发展对先进的铁路物联网（IoRT）系统提出了迫切需求，其中主要挑战之一是为偏远的IoRT节点提供持续电力供应。一种可行方案是在强风区域将风能收集装置集成于风屏障中，从而同时实现防风与能量采集功能。本研究提出了一种名为“风之花”（Wind-Blossom, WB）的风能采集装置，将其应用于铁路屏障中，兼具防风、能量采集和风速自感知功能，旨在构建可长期运行的铁路状态监测IoRT系统。WB的设计采用阿基米德螺旋转子与风透镜结构，以实现高效的风能采集与风力削弱效果。该装置集成了电磁与摩擦...

解读: 该铁路风能采集与自感知技术对阳光电源新能源基础设施布局具有启发意义。其混合发电机制(电磁+摩擦纳米发电)可借鉴至光储充一体站的微能量采集系统,为偏远监测节点供电。风速自感知原理可应用于iSolarCloud平台的环境监测模块,提升风光互补电站的预测性维护能力。该多功能集成思路与阳光电源ST储能系统的...

Cunxian Chen · Xiang Liu · Xue Xue · Zihan Lan 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

摘要 熔盐储热罐在保障塔式光热发电站（CSP）电力输出稳定性方面发挥着关键作用。然而近年来，多起涉及熔盐储罐的事故频发，造成了巨大的经济损失。这些事故大多数由储罐基础的不均匀沉降引发。本研究基于中东地区一座100兆瓦塔式熔盐光热发电机组，构建了热-力耦合物理模型，用于分析储热罐在多种异常沉降工况下的力学行为。为更真实地评估储罐在接近实际运行条件下的性能表现，结合实测沉降数据，采用响应面方法与多目标优化技术进行了沉降反演分析。结果表明，环形沉降对储罐运行影响相对较小，在所有环形沉降工况下均未出现显...

解读: 该研究对阳光电源光热储能系统具有重要参考价值。熔盐储罐作为光热电站核心部件,其安全性直接影响系统稳定运行。研究揭示的不均匀沉降风险及热-机械耦合分析方法,可应用于ST系列储能系统和PowerTitan产品的结构设计优化。建议在大型储能项目中引入多目标遗传算法进行基础沉降预测,结合iSolarClou...

Chenxiao Huang · Guisheng Zou · Shuaiqi Wang · Zehua Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年7月

键合压力是碳化硅（SiC）功率芯片压力辅助烧结键合中最重要的工艺参数之一。置于压力压头与芯片之间的缓冲膜对于多芯片同时键合时的压力平衡至关重要。然而，关于缓冲膜的压力平衡机制、优化及性能提升的研究却鲜有报道。本研究建立了聚四氟乙烯（PTFE）缓冲膜压力平衡效应的仿真模型，并通过实验结果进行了验证。在压缩比和接头孔隙率方面，仿真结果与实验结果的平均相对误差（MRE）分别仅为 1.06% 和 1.98%。首次发现缓冲膜的压力平衡能力在某一最佳压力下达到峰值。无论膜厚如何，该最佳压力值均与烧结温度呈负...

解读: 从阳光电源功率半导体封装技术发展角度看，这项关于PTFE缓冲膜压力平衡效应的研究具有重要的工程应用价值。SiC功率芯片是我司光伏逆变器和储能变流器实现高效率、高功率密度的核心器件，而压力辅助烧结键合技术正是SiC芯片封装的关键工艺，直接影响产品的可靠性和成本竞争力。 该研究的核心价值在于解决多芯片...

Hongye Sua · Haisong Xua · Lei Wanga · Zhiyang Liu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

有效的热管理策略对于优化质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能和耐久性至关重要。本文对液冷式PEMFC的热管理策略进行了系统性综述，重点聚焦于温度调节与冷启动运行两个方面。首先，介绍了PEMFC在高于和低于冰点温度下的基本热特性，随后概述了热系统模型的离线与在线辨识方法。接着，针对PEMFC热系统固有的非线性和耦合特性，以及内部和外部多种干扰的存在，从四个角度对各类温度控制策略进行了回顾与分类：（1）探究最佳运行温度与PEMFC整体性能之间的关系；（2）管理多输入多输出冷却系统中的耦合效应；（3...

解读: 该燃料电池热管理技术对阳光电源氢能储能系统及电动汽车充电解决方案具有重要借鉴价值。文中温度调控策略(模型驱动、数据驱动、自适应控制)可应用于ST系列储能PCS的热管理优化,降低冷却系统寄生功耗,提升系统效率。多输入多输出耦合控制方法与阳光VSG虚拟同步机技术理念契合,可增强系统鲁棒性。冷启动快速预热...

Xiaoqing Gaoa · Jiang Ying · Zhimin Yang · Yi Liu 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 随着对光伏（PV）发电引起的气候效应研究不断深入，数值模拟已成为不可或缺的研究手段。然而，现有的参数化方案仍存在局限性，尤其是在地表反照率的表征方面。为弥补这一不足，本研究基于2020年4月至8月在新疆五家渠一处PV-戈壁复合下垫面获取的观测数据，分析了光谱辐射特征及地表反照率的变化规律。结果表明，入射太阳辐射在光谱上呈现近红外（NIR）>可见光（VIS）>紫外（UV）的层级结构，其对总短波辐射的贡献率分别为57.4%、38.4%和4.1%。各光谱波段均表现出受天气过程驱动的同步波动特征。...

解读: 该研究通过光谱辐射观测和机器学习建立的地表反照率参数化模型,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有重要参考价值。研究揭示的太阳高度角、相对湿度、组件温度三因素耦合机制,可用于优化iSolarCloud平台的发电功率预测模型,提升预测精度。特别是光伏-戈壁复合地表反照率特性(0.139)显...

Xueding Lu · Chaoshun Li · Hao Chang · He Wang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 随着大量水电机组转向宽范围运行（WRO，即水头变化超过额定水头的7%，功率调节范围超过额定功率的50%），导致其在电网一次调频（PFR）考核中不达标的风险显著增加。为实现PFR性能的精确量化与整体提升，本文首先构建了一个具备模块化子系统切换功能的灵活水轮机调节系统（HTRS）仿真平台，以支持多种工况模拟与对比研究。其次，引入Prony辨识方法确定复杂非线性HTRS的稳定运行范围，相较于传统方法可节省90%以上的计算时间，且精度更高。在此基础上，分析了运行工况及主要非线性因素对系统稳定性的影...

解读: 该水电一次调频优化技术对阳光电源储能调频系统具有重要借鉴价值。研究中的Prony辨识法可应用于ST系列PCS的宽工况稳定域快速评估,节省90%计算时间;提出的调节上升时间、稳定时间及综合电量等性能指标体系,可直接移植到PowerTitan储能系统的调频性能量化评估中;针对低负荷工况的参数优化策略,对...

Shan Jiang · Lei Liu · Jian Yao · Yao Zhao 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 光伏光热热泵（PVT-HP）系统能够同时发电和提供热能，为建筑能源需求提供了一种综合性的可持续解决方案。本研究提出了一种新型级联式PVT-HP系统的设计、制造及其实验性能评估，该系统集成了48块PVT模块，旨在实现高效的家用热水供应和住宅供暖应用。实验装置用于评估PVT-HP系统的热电联产性能以及CO2（R744）热泵的供暖性能。PVT-HP系统在家用热水生产方面表现出优异的全年热电联产性能，这一结论基于涵盖不同季节的27个代表性实验案例。选取一个典型的春季日案例来展示其显著的供暖性能，在...

解读: 该级联光伏光热热泵系统对阳光电源户用光伏及储能产品线具有重要启示。系统实现COP 6.0及20.3%光电效率,验证了PVT-HP多能互补架构的优越性。可结合SG系列户用逆变器与ST储能系统,通过MPPT优化算法提升光伏发电效率,利用iSolarCloud平台实现热电联供的智能调度。CO2热泵产90°...

Yinfei Xie · Yang He · Zhenghao Shen · Zhenyu Qu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

β相氧化镓（β - Ga₂O₃）在下一代电力电子领域具有广阔前景，但其较低的热导率要求进行有效的热管理，特别是在高功率应用中。以往的研究主要集中于采用高导热率衬底策略来增强β - Ga₂O₃器件的散热性能。本研究通过三维拉曼测温法和电热模拟进行综合分析，对碳化硅（SiC）上异质集成的β - Ga₂O₃肖特基势垒二极管（SBD）的电极布局（包括形状、尺寸和间距）进行了优化。由于电流密度较高，圆形电极肖特基势垒二极管的峰值温度出现在内电极附近，而叉指电极肖特基势垒二极管的峰值温度出现在阳极附近。特别...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于β-Ga2O3肖特基势垒二极管（SBD）异质集成技术的研究具有重要的战略参考价值。作为功率半导体器件的潜在革新方向，β-Ga2O3材料凭借其超宽禁带特性，理论上可实现比传统硅基甚至碳化硅器件更高的击穿电压和更低的导通损耗，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高...

Hongbo Zhu · Ting Liu · Yinglin Wang · Chunliang Wang 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要：高效的光吸收对于近红外（NIR）硫化铅（PbS）胶体量子点太阳能电池（CQDSCs）至关重要，这是一种具有宽带太阳光吸收、高稳定性、溶液可加工性和高理论效率的新兴光伏技术。然而，由于PbS量子点（QDs）本征的高折射率以及在近红外区域吸收系数不足，实现PbS CQDSCs的高效光捕获仍然具有挑战性。本文提出了一种双重增强策略，采用具有亚波长蛾眼结构的三维（3D）ZnO，同时实现宽带减反射和近红外光捕获。光学模拟证明，该策略能够构建折射率梯度，显著降低宽波长范围内的菲涅尔反射，并在PbS量子...

解读: 该三维蛾眼结构光捕获技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有重要启示。PbS量子点太阳能电池通过亚波长结构实现宽带抗反射和近红外光陷阱的双重增强策略,可提升15%光捕获能力,近红外波段增益达60%。这一技术路径可应用于优化光伏组件端的MPPT算法,特别是弱光和近红外光谱条件下的发电效率提升。对...

Xujun Li · Zhonghua Dai · Yuanyuan Zheng · Chenxi Liu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

近年来，随着电子元器件行业的快速发展，脉冲功率电容器的能量存储性能已提升到更高的水平。本研究通过引入Mg0.85Bi0.1ZrO3（MBZ）来改善(Bi0.5Na0.5)0.7Sr0.3TiO3（BNST）陶瓷的能量密度和功率密度（PD）。引入MBZ显著减小了陶瓷晶粒尺寸，并提高了陶瓷的击穿电场（Eb）。在208 kV/cm的电场下，0.90BNST-0.10MBZ陶瓷的可回收储能密度（Wrec）达到2.67 J/cm³，此时极化差值为39.52 μC/cm²，能量存储效率（η）为63.55%。...

解读: 该陶瓷电容储能材料研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有前瞻价值。其2.67 J/cm³能量密度和13.02 MW/cm³功率密度特性,可为PCS直流侧支撑电容、母线滤波电容提供小型化方案。1.368μs快速放电特性适配SiC/GaN功率器件的高频开关需求,有助于提升三电平拓...