Ruoying Zhang · United Kingdom · Nianhua Peng · Haitao Ye · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

在5G、电动汽车和量子技术快速发展的背景下，对更高速、高效且耐用电子器件的需求激增，促使研究人员探索突破传统半导体材料（如硅、GaN和SiC）极限的新体系。金刚石因其卓越的热导率、极高的硬度和宽禁带特性，成为极具潜力的候选材料。结合先进的异质结结构，金刚石基异质结器件在超高速功率电子、下一代量子计算及高频射频系统等领域展现出革命性应用前景。本文综述了该领域的重要进展与挑战。

解读: 金刚石异质结器件的超高热导率和宽禁带特性对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，当前采用的SiC/GaN器件已接近材料极限，金刚石器件可突破更高功率密度和开关频率瓶颈。其卓越散热性能可优化PowerTitan大型储能系统的热管理设计，减小冷却系统体积。在电动汽车O...

Karim Errajraji · Nawfal Jebbor · Mohamed Boukili · Mouhssine Elbathaoui 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本文研究了一种由宽带吸收器、选择性发射器和低带隙光伏（PV）电池组成的太阳能热光伏（STPV）系统。采用有限元方法（FEM）对吸收器和发射器的光谱吸收与发射特性进行仿真。所提出的基于钽（Ta）、镍（Ni）和二氧化硅（SiO₂）的超材料（MTM）吸收器在250 nm至1500 nm波长范围内表现出超过90%的吸收率，覆盖了紫外、可见光和近红外（NIR）区域，并在可见光谱范围内的吸收率超过99%。此外，在AM1.5太阳光谱下，其吸收效率达到97.31%，在1600 K温度下的热发射效率为93....

解读: 该超材料太阳能热光伏技术对阳光电源光伏系统具有前瞻性参考价值。研究中的宽带吸收器在AM1.5光谱下达97.31%吸收效率,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新思路,特别是在高温高倍聚光场景下的能量转换。选择性发射器与低带隙电池的光谱匹配设计,可启发PowerTitan储能系统的热管理优化。有限元...

The PVA/CeO2 nanocomposite was prepared via the solution casting method. This work highlights the novelty of PVA/CeO2 nanocomposites in advancing environmentally friendly · high-performance energy storage technologies. The supercapacitor with specific capacitance modified from 3 F/g to 56 F/g is applicable for moderate energy storage devices in day-to-day life. Along with this · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用溶液浇铸法制备了PVA/CeO2纳米复合材料。本研究突出了PVA/CeO2纳米复合材料在推动环境友好型高性能储能技术发展方面的创新性。所制备的超级电容器比电容从3 F/g提升至56 F/g，适用于日常生活中的中等规模储能器件。此外，我们还研究了该材料的物理-热学性能，得出结论：其性能效果与掺杂剂在PVA基体中的引入量成正比。

解读: 该PVA/CeO2纳米复合材料超级电容技术对阳光电源储能系统具有参考价值。其比电容从3 F/g提升至56 F/g的性能优化路径,可为PowerTitan储能系统的功率缓冲单元提供材料创新思路。超级电容与电池混合储能架构能提升ST系列PCS的动态响应速度,特别适用于充电站削峰填谷场景。该环保型储能材料...

Nick Baker · Francesco Iannuzzo · Szymon Bęczkowski · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年7月

目前最先进的功率半导体采用诸如引线键合、焊接和烧结等固态金属互连方式。热机械应力会使这些固态金属互连结构性能退化，是功率半导体失效的主要原因。本文展示了使用本质上能抵抗热机械应力的液态金属来封装硅功率二极管。制造过程在低于 80°C 的温度下进行。通过功率循环评估了热机械寿命，结果表明，与采用 SAC305 焊料和铝引线键合的二极管相比，其热机械寿命提高了 3.3 倍。此外，采用液态金属封装的二极管的热阻改善了 9%。液态金属的腐蚀和溢出被认为是失效模式。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项液态金属互连技术在功率半导体封装领域具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能系统中，功率半导体器件（如IGBT、SiC MOSFET等）是核心部件，其可靠性直接影响系统的使用寿命和维护成本。 该技术的核心价值在于显著提升热机械应力耐受能力。研究表明，液态金属封装使功率循...

Yi Heace · Jian Song · Su Guod1 · Jianxu Zhoue 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 为降低家庭的一次能源消耗和排放，本文评估了四种基于不同太阳能技术的住宅能源系统在技术、经济和环境方面的综合性能，并与依赖电网的传统系统进行对比。所考察的太阳能技术包括光伏（PV）面板、太阳能真空管集热器（ETCs）、光伏光热（PVT）集热器以及混合型光伏-真空管（PV-ETC）集热器。本研究的主要创新贡献在于将基于现实市场的成本模型整合进评估框架中，并通过全面的泛化性分析，探讨太阳能系统在多样化应用场景下的潜力。首先开展了广泛的市场调研，收集当前组件的零售价格和报价信息，并将最新的市场数据...

解读: 该研究对阳光电源户用光伏储能系统具有重要参考价值。研究证实光伏-储热混合系统可降低净现值43%,验证了我司SG系列户用逆变器与储能系统集成方案的经济性。针对不同热水负荷场景的优化策略,可指导iSolarCloud平台开发智能负荷匹配算法,结合MPPT优化技术实现光伏-热电联供系统的精细化控制。研究中...

Wei Jiang · Chaoxuan Lu · Jianwei Zhou · Yafen Shang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

为满足对高功率微波源的需求，本文研制并实验验证了一款Q波段100 kW连续波回旋行波管。通过应用阴极涂层薄膜技术，电子发射的稳定性和均匀性得到了极大改善。采用高效的热管理方法评估了该器件的功率容量。实验结果表明，该回旋行波管在56 kV、7.9 A电子束的驱动下，于49.5 GHz频率处实现了115.6 kW的最大连续波功率、54.9 dB的增益以及26.1%的效率。该器件能够长时间稳定运行，其性能处于当前技术的前沿水平。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项Q波段回旋行波管技术虽然属于高功率微波器件领域，与公司当前主营的光伏逆变器和储能系统存在较大技术差异，但其底层的功率电子技术和热管理方法论具有一定的参考价值。 该技术实现了100千瓦级连续波输出，展现了在极端功率密度条件下的热管理能力。论文提到的高效热管理方法和阴极涂...

Xubing Fuab · Yan Liuc · Xiaodong Wanga · Lei Kangb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 由于具有独特的二维（2D）平面结构，石墨烯展现出优异的力学、电学、化学和热学性能，在能量存储与转换应用中表现出巨大的潜力。本文系统综述了石墨烯基复合材料在锂离子电池（LIBs）、燃料电池和太阳能电池中的最新研究进展。本综述旨在阐明石墨烯基材料作为锂离子电池中的电极/添加剂、燃料电池中的改性剂/催化剂以及太阳能电池中的电极/传输层/活性层材料时的结构-性能关系及其设计与合成策略。此外，还重点讨论了石墨烯基材料在实际应用中所面临的挑战及其显著的应用价值，这将为其在可再生能源转换与存储系统中的广...

解读: 石墨烯基复合材料在储能与能量转换领域的研究对阳光电源具有重要战略价值。在储能系统方面,石墨烯改性电极材料可提升PowerTitan储能系统中锂电池的能量密度和循环寿命,优化ST系列PCS的充放电效率;在光伏领域,石墨烯透明导电层和载流子传输层技术可改善SG系列逆变器配套组件的光电转换效率;在电动汽车...

Jinpeng Wu · Jianhong Pan · Chunpin Ren · Jiapeng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

高压集成门极换向晶闸管（IGCT，反向阻断型）是混合式电网换相换流器抵御换相失败的合适器件。在导通过程中，当电流上升率 $di/dt$ 高达千安每微秒时，会出现电压平台现象。为了解析这一现象的机理和潜在风险，本文聚焦于电压平台的微观过程及影响因素，发现注入空穴不足抑制了空间电荷区的放电过程，从而导致该现象的出现。此外，本文还阐明了其热稳定性和长期可靠性。本文在科学和技术层面均有助于高压 IGCT 器件的研发。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于高压集成门极换流晶闸管（IGCT）开通电压平台现象的研究具有重要的技术参考价值。IGCT作为一种高压大功率半导体器件，在我们的大功率光伏逆变器、储能变流器以及柔性直流输电系统中具有潜在应用前景。 该研究揭示了IGCT在高di/dt（kA/μs级）开通过程中出现电压...

Fallon Colberts · Sara Bouguerr · Arnaud Wieclawski · Marta Casasola Paes 等15人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 光伏声屏障（PVNB）具有降低交通噪声和产生可再生电能的双重功能。本研究探讨了ZigZag型光伏声屏障（ZigZag PVNB）的应用潜力。由Wallvision公司开发的ZigZag Solar产品已在建筑立面应用中展现出高发电效率和优良美学设计的多重优势。在声屏障应用中，ZigZag结构除了具备上述优势外，还可通过在结构内部填充Rockwool材料，进一步提升安全性和降噪性能。在荷兰格莱嫩Brightlands Chemelot Campus园区设计并建造了一座ZigZag光伏声屏障，...

解读: 该光伏降噪屏障研究对阳光电源SG系列逆变器和集成应用具有重要参考价值。ZigZag结构因岩棉填充导致10-20°C温差,需优化热模型以提升MPPT精度,这与我司1500V系统温度管理技术高度相关。研究显示系统损耗达18%主要来自线缆和逆变器,验证了我司高效逆变技术的必要性。LCA分析指出DC/DC变...

R.Deepak Selvakumar · Abdulrahman H.Mohamm · Siyuan Dai · Yulong Ding 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

将潜热储能（LHTES）系统集成到核电厂（NPPs）中是一种提高运行效率并实现负荷均衡的有前景的方法。本研究对LHTES单元与APR1400反应堆的集成进行了综合的技术经济分析。采用ε-NTU法估算LHTES单元的设计参数和性能表现。针对集成发电循环，考虑25年的生命周期，估算了其资本支出和运行费用。假设电价年增长率为4.83%，分别估算了峰时和非峰时电价情景下的年收入。通过改变相变材料（PCM）的成本进行净现值（NPV）分析，以确定盈利的临界阈值。基于NPV结果计算了投资回收期，结果显示在所有...

解读: 该核电站潜热储能(LHTES)技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究验证了储能系统在电价峰谷套利场景下的经济可行性,峰电价情景下2.71-5.09年即可回收成本,NPV达132.69百万美元,IRR超13%。这为ST系列PCS和PowerTitan储能系统在电网调峰应用提供了商业模式参考。蒙特...

N.Belhaouas · H.Hafdaoui · J.M.Nunzi · S.Khatir 等9人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 确保光伏（PV）组件的长期性能和可靠性对于降低维护成本以及支持大规模太阳能部署至关重要——特别是在阿尔及利亚等地区，太阳能在其国家能源转型战略中发挥着关键作用。在诸多关键性能指标中，温度系数（TCs）能够提供有关光伏参数如何响应温度变化的重要信息。尽管制造商通常会在产品数据手册中提供温度系数，但其作为识别和理解失效机理诊断工具的潜力仍未得到充分探索。本文对温度系数与光伏组件退化之间的关系进行了全面分析，旨在提升故障检测能力和性能评估水平。本研究选取了五种不同类型、在地中海气候条件下户外暴露...

解读: 该温度系数诊断技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。研究揭示温度系数(TCPmax、TCVoc、TCIsc)可作为组件失效早期预警指标,可集成至iSolarCloud的预测性维护算法中,通过IV曲线实时监测与热成像数据融合,实现光学失效(脱层、变色)和...

Victoria Lofstad-Lie · Aleksander Simonsen · Tønnes Frostad Nygaard · Erik Stensrud Marstein · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年7月

随着光伏电站装机容量持续呈近乎指数级增长，具有成本效益的运维策略变得愈发关键。航空红外热成像技术已实现对公用事业规模光伏电站的快速且可靠的故障检测。在本文中，我们探讨了提高巡检效率的两种关键方法：增加飞行高度和部署无人机群。更大的成像距离可扩大视野，但会降低故障检测能力和地理配准精度。在这项工作中，我们研究了自动故障检测与定位在巡检效率和数据质量之间的权衡。我们训练了YOLO11机器学习模型来检测热图像中的缺陷，并评估了其在不同成像距离和相机俯仰角下的性能。在约80米的距离内，故障检测仍能保持可...

解读: 该无人机红外检测数据质量分析技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究提出的数据质量评估框架可直接集成到阳光电源大型地面电站的智能诊断系统中，提升SG系列逆变器组串级故障识别准确率。通过标准化的红外图像质量控制，可优化PowerTitan储能系统的热管理监测流程，实现组件...

Yang Li · Shiyue Deng · Yuxuan Wu · Mustafeez-ul-Hassan 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

提出一种高功率高压宽禁带WBG功率模块封装协同设计框架，可泛化以反映器件技术、封装配置和电压等级的多样化设计需求。除常见的热、电、机械多学科协同优化外，所提框架特别强调中高压MV/HV设计考虑，引入封装与装配工艺开发工具包PA-PDK概念，并在功率模块封装开发过程中集成可靠性设计DfR。通过3.3kV/200A线键合低电感碳化硅SiC半桥模块案例研究验证协同设计框架有效性，为此类协同设计框架实施提供参考。

解读: 该WBG功率模块协同设计框架研究对阳光电源SiC功率模块开发有全面指导价值。中高压设计考虑、PA-PDK概念和DfR集成的系统化方法与阳光电源在1500V及以上光伏系统和中压储能系统中应用SiC器件的技术路线高度契合。3.3kV/200A低电感SiC半桥模块案例为阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏...

Haosheng Lin · Wei Wuab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 可再生能源需求的不断增长凸显了开发可扩展、成本效益高且可持续的储能系统的必要性，而这些系统正面临盈利能力和效率方面的挑战。新兴的面向X的电力（P2X）电池能够分布式且低成本地储存过剩的可再生能源，以满足特定需求。然而，随时间变化的需求以及众多的技术选择（例如储能介质、设备等）极大地阻碍了最优P2X电池的识别。因此，本文提出了一种低复杂度的基于图论的框架，用于识别最高效且最具成本效益的配置方案。案例研究强调，基于热能储存、采用耐火砖与吸收式热泵的电力转热能电池，其平准化储能成本低于0.01美...

解读: 该P2X储能技术经济性分析框架对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示的热储能方案成本优势(LCOS低于0.01美元/kWh)启示我们在ESS解决方案中需拓展多元化储能介质集成能力。P-graph优化方法可应用于iSolarCloud平台,实现不同场景下电化学...

Farhad Abbasi · Jun Min · Martin Ordonez · Chris Botting · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

交错并联CLLC变换器具有高功率密度和优良的热性能，但元件参数失配下难以实现单元间电流均衡。本文首次将双相移调制（DPSM）和三相移调制（TPSM）应用于双相交错CLLC变换器，旨在实现宽负载范围内的有效电流平衡、高效率及零电压开关（ZVS）。采用谐波近似法推导了考虑相移参数与无源元件失配影响的谐振电流解析表达式，提出了抑制反向功率流动的条件，并确定了所有开关管的ZVS边界。提出一种优化框架，用于选取满足ZVS、正向功率传输和最小RMS电流的相移参数。2 kW样机实验验证了理论分析的正确性，结果...

解读: 该交错并联CLLC变换器电流平衡技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。TPSM调制策略可直接应用于双向DC-DC隔离级，解决功率模块参数离散性导致的电流不均问题，提升系统可靠性。在大功率储能PCS中，交错并联拓扑配合该优化算法可实现宽负载范围ZVS软开关...

Raja Krishnamoorthy · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用纳米结构光伏技术的太阳能组件每瓦发电成本经济实惠，是建筑集成光伏应用和大规模太阳能电站的理想选择。本研究利用热蒸镀法在玻璃和氧化铝衬底上制备了正交晶系的硒化亚锡（SnSe）纳米结构，并系统分析了其在光伏应用中的特性。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）分别对所沉积纳米结构的形貌和结构特征进行了系统分析与表征。同时，还考察了衬底温度以及衬底材料类型对氧化铝和玻璃衬底上各类纳米结构特性的影响。XRD分析表明，随着温度变化会出现混合相结构。能谱分析（EDS）显...

解读: 该SnSe纳米结构光伏材料研究对阳光电源SG系列逆变器及组件集成具有前瞻价值。热蒸发法制备的正交晶系SnSe薄膜展现出温度依赖的混合相特性,其光电转换效率优化可为新型光伏组件开发提供材料选择方向。纳米结构的形貌调控与基底温度关联性研究,可指导我司1500V高压系统中组件端的光电特性匹配优化。该低成本...

Junjie Feng · Ruosong Shang · Ming Zhang · Guojun Jiang 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

变压器是电力系统关键组件，其运行稳定性对确保电网安全可靠性起决定性作用。为应对实际运行中负荷和环境因素影响准确评估变压器健康的挑战，本文分析变压器的电气、热和振动特性。采用k-means++算法根据变压器负荷电流、环境温度和运行电压三个关键参数分类运行条件。提出基于时序卷积网络-Transformer（TCN-Transformer）的融合模型识别变压器异常运行状态。以500kV变压器为例进行实验。结果表明，所提TCN-Transformer模型在预测精度方面显著优于对比算法。模型有效捕获数据内...

解读: 该多物理场诊断技术对阳光电源储能变压器和箱变监测具有应用价值。阳光大型光伏电站和储能站配备大量箱式变压器，需要实时健康监测和异常预警。该研究的TCN-Transformer模型集成电气、热和振动多维数据，可应用于阳光箱变智能监控系统，实现异常状态早期识别。在储能电站中，变压器异常可能导致系统停机和经...

Xiao Qi · Jizhen Liu · Wenguang Zhang · Hui Deng · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

随着可再生能源在电力系统中渗透率的提高，分布式最优控制（DOC）方法被视为实时协同解决负荷频率控制与经济调度问题的有效途径。本文提出一种新型DOC方法，以应对信息物理电力系统中的非线性特性，包括物理约束与时滞。首先，结合部分原始-对偶梯度算法与自抗扰控制（ADRC），构建基于ADRC的DOC方法以提升频率控制性能；引入正投影算子处理机组出力饱和与联络线热约束；利用Lyapunov函数理论证明系统稳定性；进一步设计时滞补偿的扩张状态观测器，重构DOC方法以同时应对物理约束与时滞。最后通过实时硬件在...

解读: 该非线性实时分布式最优控制技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统，ADRC自抗扰控制结合正投影算子可优化ST系列储能变流器的调频响应，在处理功率饱和约束的同时实现经济调度与频率调节协同优化。时滞补偿扩张状态观测器可应用于iSolarCloud云平台的...

Ahmed Hembel · Bulent Sarlioglu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

有效的热管理对于电机至关重要，其中绕组是主要的热源。目前采用的冷却方法，如定子外壳冷却和喷油冷却，需要热量穿过定子磁轭或绕组的轴向长度，导致效率低下。本研究提出了一种新颖的槽内冷却设计，该设计将3D打印的热交换器直接与绕组集成在一起，解决了高功率密度电机高效散热的难题。该设计的特点是扁平铜线绕组与采用增材制造工艺生产的导热、电绝缘聚合物热交换器相粘结。通过使冷却液更接近绕组，所提出的设计提高了载流能力并降低了工作温度。与传统液冷电机相比，这种结构在减小定子槽尺寸的同时，使绕组和槽内的电流密度分别...

解读: 该增材制造换热器技术对阳光电源的电力电子产品散热优化具有重要启发。主要可应用于：1)大功率储能变流器ST系列的IGBT/SiC模块散热系统优化，提升功率密度；2)新能源汽车OBC及电机驱动系统的集成散热方案设计，实现小型化；3)户外型光伏逆变器SG系列的内部功率器件冷却优化。通过在关键热点区域植入定...

Shreekanta Kumar Ojha · Maddela Chinna Obaiah · IEEE Access · 2025年1月

光伏阵列故障诊断依赖云平台处理存在延迟和通信成本问题,边缘计算提供本地化诊断能力。本文提出基于边缘计算的故障诊断系统,通过轻量化深度学习模型实现组件级故障的实时检测和定位。

解读: 该边缘智能诊断技术可集成到阳光电源智能光伏逆变器。通过在逆变器端部署轻量化AI模型,实现光伏阵列的实时故障检测,降低云端通信依赖,提升故障响应速度,为分布式光伏电站提供智能运维能力。...