Yu Song1Runtong Guo1Ruohao Hong1Rui He1Xuming Zou1Benjamin Iñiguez2Denis Flandre3Lei Liao4Guoli Li4 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

本研究通过射频磁控溅射法结合锡钽（3 at.%）靶材制备掺钽SnOx（SnOx:Ta）薄膜，并在270 ℃下退火30 min，探究Ta掺杂对p型SnOx薄膜晶体管（TFT）电学性能及边缘效应的影响。结果表明，与未掺杂薄膜相比，SnOx:Ta薄膜结晶性提高，缺陷密度降低至3.25×10¹² cm⁻²·eV⁻¹，带隙展宽至1.98 eV。相应TFT器件表现出更低的关态电流、更高的开关电流比（2.17×10⁴）、亚阈值摆幅显著降低41%，且稳定性增强。此外，Ta掺杂有效抑制了边缘效应及沟道宽长比（W/...

解读: 该p型SnOx薄膜晶体管技术对阳光电源功率器件及控制系统具有重要参考价值。Ta掺杂提升的结晶性、降低的缺陷密度（3.25×10¹²cm⁻²·eV⁻¹）及41%亚阈值摆幅改善，可启发ST储能变流器和SG逆变器中栅极驱动电路的优化设计，提升开关特性和降低损耗。更高的开关比（2.17×10⁴）和抑制边缘效...

Lifeng WuLa LiGuozhen Shen · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

热充电超级电容器（TCSCs）在热能的收集、转换与存储方面具有独特优势，为热能利用新策略的发展提供了可能。二维MXene材料被认为是一类极具前景的新型热电材料。本文报道了一种基于自组装柔性Ti3C2Tx MXene的TCSC器件，采用制备的Ti3C2Tx MXene作为电极，NaClO4/PEO凝胶作为电解质，并探讨了其工作机理。所制备的器件平均塞贝克系数达11.8 mV∙K⁻¹，在不同温差下均表现出良好的循环稳定性。多种实际应用演示表明，该器件是自供能集成电子设备的理想候选之一。

解读: 该MXene基热充电超级电容器技术对阳光电源储能系统和光伏产品具有重要应用价值。其11.8 mV·K⁻¹的塞贝克系数和柔性自组装特性，可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的热管理优化：利用功率器件（SiC/IGBT模块）运行时产生的废热进行温差发电，实现热能回收与辅助供电。该技术可集...

Zhizhong Wang1Jingting He2Fuping Huang2Xuchen Gao1Kangkai Tian2Chunshuang Chu2Yonghui Zhang1Shuting Cai2Xiaojuan Sun3Dabing Li3Xiao Wei Sun4Zi-Hui Zhang5 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

本文设计并制备了在硅衬底上具有刻槽n+-GaN帽层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。研究表明，n+-GaN帽层可向AlGaN/GaN沟道注入更多电子，使二维电子气密度提高一倍，比导通电阻降至约2.4 mΩ·cm²。通过干法刻蚀形成刻槽结构消除关态表面漏电，并在场板沉积前引入Si₃N₄钝化层，有效抑制刻蚀导致的表面缺陷，使漏电流降低至约8×10⁻⁵ A·cm⁻²，击穿电压达876 V，Baliga优值提升至约319 MW·cm⁻²。该Si₃N₄层还可抑制电子捕获与输运过程，显著改善动态导通电阻...

解读: 该硅基GaN肖特基二极管技术对阳光电源功率变换系统具有重要应用价值。刻槽n+-GaN帽层技术使比导通电阻降至2.4 mΩ·cm²，Baliga优值达319 MW·cm⁻²，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的同步整流电路，降低导通损耗15-20%。局域钝化层抑制动态导通电阻退化的方案...

Jiafei Yao1Zhengfei Yang1Yuxuan Dai1Ziwei Hu1Man Li2Kemeng Yang2Jing Chen2Maolin Zhang2Jun Zhang2Yufeng Guo2 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

本文提出一种集成高K（HK）栅介质与分裂栅（SG）的4H-SiC超级结MOSFET（HKSG-SJMOS）。该器件采用高K介质作为包围源极连接分裂栅与金属栅的栅介质，优化漂移区电场分布，形成低阻导电通道，提升击穿电压（BV）并降低比导通电阻（Ron,sp）。分裂栅结构结合高K介质有效减小栅-漏电容（Cgd）与栅-漏电荷（Qgd），改善开关特性。仿真结果表明，相较于传统器件，HKSG-SJMOS的优值（FOM=BV²/Ron,sp）提升110.5%，高频优值（Ron,sp·Cgd）降低93.6%，...

解读: 该HKSG-SJMOS技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。其110.5%的FOM提升和93.6%的Ron,sp·Cgd降低，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC功率模块设计，显著降低导通损耗和开关损耗（开通/关断损耗分别减少38.3%/31.6%）。高K介质与分裂栅结构有效...

Di Zhang1Yang Li2 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

随着信息技术的快速发展，对高性能、低功耗微处理器的需求持续增长。传统硅基半导体技术在性能提升方面面临诸多瓶颈，如漏致势垒降低、界面散射导致迁移率下降以及电流开关比受限等。这些问题促使研究人员探索新型材料。二维（2D）半导体因其原子级厚度、优异的电学特性及机械柔性，成为极具前景的解决方案[1-5]。

解读: 该二维半导体RISC-V微处理器技术对阳光电源控制系统具有前瞻性价值。其低功耗、高集成特性可应用于：1）ST储能变流器的主控芯片，降低控制系统功耗，提升PowerTitan系统能效；2）SG光伏逆变器的MPPT算法处理单元，实现更快速的最大功率点追踪；3）iSolarCloud边缘计算节点，增强本地...

Xingyu LiLi TianJinshou WangHui Liu · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

近年来，基于SnO2的自供电紫外探测器因其无需外接电源即可持续工作的特性而备受关注。然而，多数现有器件的制备需额外工艺步骤或复杂流程。本文提出一种简便、低成本的方法，通过化学气相沉积法合成n型SnO2微带并与p型Si基底直接集成，构建p-Si/n-SnO2结型自供电紫外探测器。SnO2微带的高质量和带状形貌有利于与p-Si形成良好接触，界面处形成的内建电场赋予器件自供电性能。该器件在零偏压下表现出0.12 mA/W的高响应率、超过10³的明暗电流比以及快速响应速度，为发展低成本、高性能自供电紫外...

解读: 该p-Si/n-SnO2自供电紫外探测器技术对阳光电源光伏与储能产品具有重要应用价值。其自供电特性和高灵敏度可应用于：1）SG系列光伏逆变器的辐照度监测模块，替代传统需供电的光传感器，降低系统功耗并提高MPPT算法精度；2）PowerTitan储能系统的紫外老化监测，实时评估户外设备绝缘材料退化状态...

Zhengyuan Li1Jiaqi Wei2Yiyuan Liu1Huihui Li1Yang Li1Zhitai Jia1Xutang Tao1Wenxiang Mu1 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

四面体位点的Co²⁺离子在可见及近红外区域具有强吸收，有望用于1.5 μm人眼安全波长的被动调Q固体激光器。本文采用垂直梯度凝固法生长出体积约20 cm³的大尺寸高质量Co²⁺:ZnGa₂O₄晶体。XRD分析表明晶体为纯尖晶石相，半高宽仅58角秒；EDS测得Co²⁺浓度为0.2 at.%；光学带隙为4.44 eV。吸收光谱显示550–670 nm和1100–1700 nm处的吸收带分别对应于⁴A₂(⁴F)→⁴T₁(⁴P)和⁴A₂(⁴F)→⁴T₁(⁴F)跃迁，表明Co²⁺占据Zn²⁺四面体位。基态...

解读: 该Co²⁺:ZnGa₂O₄单晶材料虽属激光调Q器件领域，但其宽禁带半导体特性（4.44 eV带隙）对阳光电源功率器件研发具有参考价值。尖晶石结构的高晶体质量（XRD半高宽58角秒）和垂直梯度凝固法生长工艺，可启发SiC/GaN宽禁带器件的晶体缺陷控制技术。材料在近红外区域的强吸收特性，对光伏逆变器中...

Qirui XuZhiyin DingDebo Wang · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

针对MEMS悬臂梁过载功率低及传统固定梁灵敏度低的问题，设计了一种基于双导向固定梁结构的新型MEMS微波功率检测芯片。通过在导向梁与测量电极间设置间隙，加速牺牲层释放，有效提升器件性能。提出了该芯片的负载传感模型，并基于均布载荷分析其力学特性。利用该模型研究了过载功率与灵敏度，理论与实验结果吻合良好。芯片在9–11 GHz频段内具有优良微波特性，回波损耗小于-10 dB；在10 GHz时，理论灵敏度为13.8 fF/W，实测值为14.3 fF/W，相对误差仅3.5%。结果表明，所提模型为MEMS...

解读: 该MEMS微波功率检测技术对阳光电源功率变换系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，高频开关器件（SiC/GaN）工作频率可达数十kHz至MHz级，其微波辐射功率检测对EMI抑制和系统可靠性至关重要。该芯片在9-11GHz频段的高灵敏度（14.3fF/W）和低回波损耗特性，可集...

Yanning Chen1Guobin Zhang2Fang Liu1Bo Wu1Yongfeng Deng1Dawei Gao2Yishu Zhang2 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

随着传统冯·诺依曼架构在应对大数据与复杂计算任务时面临瓶颈，受人脑神经网络启发的类脑计算成为有前景的替代方案。易失性忆阻器，特别是莫特忆阻器和扩散型忆阻器，因其可模拟神经元的脉冲发放等动态特性，受到广泛关注，有望构建可重构、自适应的计算系统。近期研究已实现漏电积分-放电、霍奇金-赫胥黎、光电及时间表面神经元模型，显著提升了类脑系统的能效与集成度。本文综述基于易失性忆阻器的人工神经元最新进展，探讨其与人工突触集成的潜力，并指出提升器件可靠性与探索新架构是未来发展的关键挑战。

解读: 忆阻器类脑计算技术对阳光电源智能控制系统具有前瞻性价值。其低功耗、高并行的神经形态计算特性可应用于：1）PowerTitan储能系统的实时功率预测与能量管理，通过硬件神经网络实现毫秒级响应的负荷预测和削峰填谷优化；2）SG系列逆变器的MPPT算法加速，利用忆阻器阵列实现复杂光照条件下的快速最优点追踪...

Jianhua Zhang1Xufeng Liao1Weisheng Li1Yutian Tian1Qinyang Huang1Yitong Ji1Guotang Hu2Qingguo Du3Wenchao Huang1Donghoe Kim4Yi-Bing Cheng5Jinhui Tong1 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

全钙钛矿叠层太阳能电池（ATSCs）有望突破传统单结器件的Shockley-Queisser效率极限。然而，作为其关键子电池的锡铅混合钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能与稳定性仍显著落后于纯铅基器件，主要受限于钙钛矿快速结晶及Sn²⁺易氧化导致的粗糙形貌和p型自掺杂。本文在钙钛矿界面引入乙基肼甲酸盐（EDO），有效抑制Sn²⁺氧化并提升结晶质量。经EDO修饰的锡铅PSCs实现了21.96%的光电转换效率，且重现性优异。进一步将EDO用于叠层电池中的锡铅子电池界面钝化，获得了27.58%的高效ATS...

解读: 该全钙钛矿叠层电池技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性价值。27.58%的叠层电池效率突破单结极限，为SG系列逆变器未来适配高效率组件提供技术储备。EDO抑制Sn²⁺氧化提升稳定性的思路，可借鉴至PowerTitan储能系统的电芯界面钝化设计，延长循环寿命。叠层电池的宽光谱吸收特性需要MPPT算法优化...

Yapeng TangBo'ao XiaoDingjun WuHai Zhou · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

具有自驱动特性的高性能钙钛矿光电探测器通常需电子/空穴传输层来提取载流子，但传输层结构易导致钙钛矿与传输层界面质量差，限制器件性能与稳定性。本研究提出一种新颖结构，将钙钛矿纳米线原位生长于PbI₂上，PbI₂兼具反应原料与高效载流子提取层功能。通过优化PbI₂厚度、纳米线生长时间及离子交换时间，构建了ITO/PbI₂/CsPbBr₃/碳结构的自驱动光电探测器。优化后的器件响应率达0.33 A/W，探测率高达3.52×10¹³ Jones，最低可检测光功率低至0.1 nW/cm²。该工作为制备结构...

解读: 该自驱动钙钛矿光电探测器技术对阳光电源光伏及储能系统具有重要应用价值。其超弱光检测能力（0.1 nW/cm²）和高探测率（3.52×10¹³ Jones）可应用于SG系列光伏逆变器的辐照度传感器优化，提升低照度环境下的MPPT算法精度和发电效率。简化的ITO/PbI₂/CsPbBr₃/碳结构无需额外...

Peng Li1Zhen Dai1Yachen Tang2Guangyi Liu2Jiaxuan Hou1Qinyu Feng1Quanchen Lin1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

通过对电网时空数据进行建模，可更准确地掌握系统运行状态，识别潜在风险并及时优化调控。相比传统母线-支路模型，节点-开关模型具有更高描述粒度，能动态反映设备状态变化，提升调度效率。本文提出一种基于图数据库的时空数据建模方法，从调度数据构建图节点、本体模型与实体模型，阐述时空节点-开关图模型的构建及其向母线-支路模型的转换，并融合时空属性构建电网时空演化图。进一步阐明“电网一张图”的内涵及其在现代电力系统中的需求，结合图计算技术探讨电网态势感知的可行性，展示在某省级电网中的典型应用，并讨论该模型的潜...

解读: 该时空数据图建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud云平台具有重要应用价值。节点-开关模型的高粒度描述能力可优化ST系列储能变流器的并网拓扑管理，实时追踪储能系统在电网中的连接状态变化，提升AGC/AVC响应精度。时空演化图技术可增强iSolarCloud平台的态势感知...

Yuqing LinTianhao WenLei ChenQ.H.WuYang Liu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

本文提出一种基于Koopman算子的模型降阶方法，用于大规模电力系统暂态稳定域的估计。该方法无需线性化，通过在无限维可观测空间中定义的Koopman算子捕捉原非线性系统的主导模态，并结合Galerkin投影构建低阶非线性动态模型。为高精度逼近Koopman算子，引入多项式多轨迹核动态模态分解算法，其性能优于传统DMD方法。在IEEE 39节点和68节点系统上的仿真验证表明，所提方法在定性和定量分析方面均显著优于模态分析法。

解读: 该Koopman算子降阶建模技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统并网场景中，传统暂态稳定分析面临高维非线性建模难题，该方法通过多项式核DMD算法可精确捕捉储能变流器与电网交互的主导动态模态，无需线性化即可构建低阶模型快速评估暂态稳定域边界。可直接应用于ST...

Jinghan Zhao1Keting Wan2Yongpan Chen3Miao Yu4 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

在以电力电子装置为主的直流电力系统中，恒功率负载和饱和元件显著影响系统的大幅信号稳定性。针对多状态变量与高阶系统带来的分析复杂性，本文提出一种计及完整控制动态的等效单机模型，简化大信号分析过程。在此基础上，结合恒功率负载动态与饱和约束，提出基于平方和规划的吸引域估计方法，有效降低了保守性。进一步，设计了基于平方和规划的控制参数优化算法以扩展吸引域，并实现控制器综合。仿真结果验证了所提模型、估计方法及优化算法的有效性与准确性。

解读: 该研究针对直流电力系统下垂控制的大信号稳定性分析，对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的等效单机模型和平方和规划方法，可直接应用于多机并联储能系统的控制参数优化，有效解决恒功率负载和饱和约束导致的稳定性问题。该技术可增强阳光电源储能系统在直流微网场...

Xiaoling Xie · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

1,8-萘酰亚胺（NI）衍生物经过定制化修饰，可作为有机发光器件（OLEDs）中的发光层，以实现全彩发光，并提高器件的寿命和发光稳定性。本研究设计并合成了具有给体-受体（D-A）结构的多功能十字型蓝色发光材料BCz-NI，该材料以N-丁基-1,8-萘酰亚胺为受体单元，N,N′-联咔唑为供体基团。发射体BCz-NI表现出局域激发态与电荷转移态的杂化特性，能够充分利用所形成的激子并减少能量损失，这归因于十字型核心结构提供了有效的空间位阻，促进了能量传递。以BCz-NI作为蓝光材料制备的非掺杂OLED...

解读: 该有机发光二极管(OLED)材料研究虽聚焦显示领域,但其激子能量管理和D-A结构设计理念对阳光电源GaN功率器件具有启发意义。文中通过空间位阻促进能量转移、减少能量损耗的机制,可借鉴于SG系列逆变器和ST储能变流器中GaN器件的热管理优化。特别是激基复合物(exciplex)形成机制,为EV充电桩的...

The Arduino board was programmed to log temperature data at regular intervals · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

在微电子组件中，高效的热管理对于微处理器的最优性能和可靠性至关重要。本研究探讨了用于将散热器粘接到微芯片上的压敏胶粘剂（PSAs）的热学、静态力学及蠕变性能，重点分析粘接覆盖率对导热性能、机械强度以及在持续载荷下长期变形行为的影响。由于剪切应力在垂直取向的微电子组件中普遍存在，因此特别针对剪切加载条件进行了分析，这对于理解此类粘接接头的长期可靠性具有重要意义。热学分析结果表明，完全粘接的散热器能够有效增强散热性能，而粘接不完全仅导致导热系数出现轻微下降。静态力学测试显示，完全粘接的试样整体上具有...

解读: 该研究对阳光电源储能系统散热可靠性设计具有重要参考价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统中功率器件(SiC/IGBT)与散热器的粘接质量直接影响热管理效率和长期可靠性。研究揭示的粘接缺陷对蠕变寿命的影响(室温下降150%,高温下降66%)为储能变流器热界面材料选型、粘接工艺控制及预测性维...

Tao Chen · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

本文综述了凝胶材料在摩擦纳米发电机（TENG）中的应用及其性能提升策略。随着能源需求的增长和环境意识的增强，TENG作为一种新型自供能系统已引起广泛关注。由于凝胶材料具有优异的柔韧性、可调性以及良好的电学性能，已成为提升TENG性能的重要选择。本文首先介绍了TENG的工作原理；随后，根据凝胶材料组成与结构的调控方式，分类阐述了凝胶材料在TENG中的应用；最后，提出了优化凝胶导电性、增加表面粗糙度以及提高稳定性的方法，以提升TENG的输出性能。此外，本文还讨论了不同类型凝胶材料的应用实例及其实际性...

解读: 该凝胶基摩擦纳米发电机技术对阳光电源储能及充电桩产品具有创新启发价值。TENG的自供电特性可应用于ST系列储能系统的无线传感器节点供电,减少辅助电源需求;凝胶材料的柔性与导电性优化思路可借鉴于PowerTitan液冷系统的界面热管理材料开发;其能量采集原理可集成至充电桩触摸面板,实现微能量回收为控制...

Le Dai Vuong · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用传统混合氧化物法制备了掺杂y wt.% Fe2O3（y = 0.0–0.6）的0.97[(Pb0.94Sr0.05La0.01)(Zr0.51Ti0.49)O3]–(0.03–x)[Bi(Mn1/2Ti1/2)O3]–x[Pb(Mn1/3Sb2/3)O3]（PSLZT–BMT–PMS，x = 0.0–0.008）陶瓷。研究重点在于探讨Pb(Mn1/3Sb2/3)O3组分与Fe2O3掺杂对陶瓷结构相变过程的协同影响，以获得超高机械品质因数（Qm）的压电陶瓷材料。实验结果表明，在x = 0.00...

解读: 该超高机械品质因数(Qm=2009)压电陶瓷技术对阳光电源储能变流器(ST系列PCS)及电力电子设备具有重要应用价值。其低损耗(tanδ=0.003)、高压电常数(d33=425pC/N)特性可优化功率器件的传感与驱动环节,提升SiC/GaN模块的振动监测精度和三电平拓扑的谐振控制性能。高温相变特性...

Tiandong Zhang · Shengkun Niu · Chuanxian Dai · Huiyang Zhang 等6人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

基于橡胶的电缆附件由于单根电缆长度受限，常作为连接两根电力电缆的接头部件，在高压输电工程中起着关键作用，但其故障率较高。由于三元乙丙橡胶（EPDM）与电缆主绝缘交联聚乙烯之间的电气参数存在显著失配，导致应力锥区域出现严重的电场畸变，威胁电缆附件的安全运行。因此，开发具有优异非线性电导特性的橡胶材料是缓解电缆附件中电场集中的有效技术途径。不同于以往研究，本文采用有机导电聚吡咯（PPy）而非无机导电或半导电填料来诱导EPDM的非线性电导特性。同时，根据前期研究结果，引入10wt%的六方氮化硼（BN）...

解读: 该非线性导电橡胶复合材料技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。PPy/BN/EPDM材料的非线性电导特性可有效缓解电缆附件应力锥处的电场集中问题,这对PowerTitan储能系统和大功率充电站的高压电缆连接可靠性至关重要。其在30-70°C温域内的稳定非线性系数和击穿强度提升,可为ST...

Zambaga Otgonbayar · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

锂离子电容器（LICs）通过提供高能量密度和高功率密度，填补了电池与超级电容器之间的性能空白。然而，负极材料的局限性常常制约其整体效率，特别是由于初始锂离子损失以及结构不稳定性所致。本研究通过电化学预锂化方法合成预锂化碳化合物（PLCCs），以解决上述问题。采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼光谱等手段进行结构与化学分析，证实了含锂化合物（如Li₂CO₃和Li₂O）的生成，这些化合物有效促进了离子扩散并提升了电极稳定性。本研究旨在通过对这些化合物的前期研究，解决LIC中...

解读: 该锂离子电容器预锂化技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要价值。预锂化石墨负极通过降低阻抗、提升循环稳定性,可显著改善储能系统功率密度和循环寿命,契合大规模储能应用需求。该技术在电化学阻抗谱和塔菲尔分析中展现的低表面电阻特性,可为阳光电源储能PCS的快速充放电控制策略提供...