Can Gong · Minhan Mi · Yuwei Zhou · Ting Meng 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月

在本文中，提出了一种用于Ka波段低压移动通信应用的高性能AlN/GaN/AlN/GaN双沟道鳍式高电子迁移率晶体管（DCF - HEMT）。得益于鳍式结构，所制备的DCF - HEMT展现出了改善的关态栅极控制特性。该晶体管的薄层电阻（$R_{\mathrm{SH}}$）低至$174 \Omega /$□，源漏间距短至$1.5 \mu \mathrm{~m}$，AlN/GaN/AlN/GaN DCF - HEMT实现了高达$2613 \mathrm{~mA} / \mathrm{mm}$的最大电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于AlN/GaN双沟道Fin-HEMT器件的研究虽然聚焦于Ka波段无线通信应用，但其核心技术突破对我司功率电子产品具有重要的借鉴价值和潜在应用前景。 该器件展现的技术特性与我司光伏逆变器、储能变流器等核心产品的技术需求存在显著契合点。首先，双沟道结构实现的低薄层电阻...

Chuantong Chen · Dongjin Kim · Zheng Zhang · Naoki Wakasugi 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年6月

本文研究了在250°C无压条件下，利用微米级银烧结技术将SiC芯片直接连接至裸DBA（Al/AlN/Al）基板的工艺。实验表明，银-铝界面具有33.6 MPa的稳固结合力。通过1000小时250°C高温存储、热冲击及1200 W/cm²功率循环测试，验证了该封装结构在极端工况下的热机械可靠性。

解读: 该研究直接关联阳光电源的核心功率模块封装技术。随着公司在光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS中大规模应用SiC器件，提升功率密度与可靠性至关重要。银烧结技术替代传统焊料是实现高功率密度设计的关键，而裸DBA基板的应用有助于降低成本并优化热传导路径。建议研发团队关注该界面在极端功率循环下的失...

Jingjing Bai · Yincai Zhao · Fangqiong Luo · Tong Sun 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.344

摘要 在高湿度或大温度波动条件下，高功率器件表面通常会发生结露现象，导致腐蚀、短路和性能退化。传统的防结露方法难以满足此类器件高热流密度散热的需求。本研究提出了一种低成本、实用的防结露型变导热系数热管（VCHP），以应对兼顾防结露与高热流密度散热的双重挑战。通过对VCHP设计参数的优化发现，不可凝气体的充注压力是影响热阻的关键因素，而充液率和储液腔长度的影响相对较小。研究结果表明，VCHP在不同冷却条件和重力环境下表现出显著的可变热阻特性，在低功率下热阻可达1.95 °C/W，而在高功率下则降低...

解读: 该可变热导热管技术对阳光电源储能系统和大功率PCS具有重要应用价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统在高湿度环境下面临结露与散热的双重挑战,VCHP方案可实现低功率时热阻1.95°C/W防结露、高功率时0.09°C/W高效散热的动态平衡。特别适用于沿海储能电站、户外充电桩等高湿场景,可替...

Ahmed Elsay · Beiyuan Zhang · Zheng Miao · Guanglin Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 随着化石能源储量的减少和环境问题的加剧，基于太阳能的热电联供系统日益受到关注。有机朗肯循环是一种有前景的技术，可高效地将聚光光伏热系统产生的热量转化为电能。本研究提出将光谱分束聚光光伏热系统与近年来在有机朗肯循环领域的最新进展——双级有机朗肯循环相结合，后者以其结构简单且能提高发电输出而著称，旨在优化太阳能在发电和热能利用方面的综合效率。研究目标是利用EES和MATLAB分析关键设计参数对各子系统性能的影响，并在不同大气条件下评估集成系统的整体表现。通过将两个子系统的模拟结果与已有文献数据...

解读: 该光伏光热耦合有机朗肯循环技术对阳光电源光储热一体化系统具有重要参考价值。研究中的光谱分束CPV/T系统与双级ORC集成方案,可启发SG系列逆变器在高辐照场景下的MPPT优化策略,特别是600-1000W/m²工况下效率提升57.94%的表现,为ST储能系统的热电联供场景提供设计依据。2.83的热电...

Yonglu Liu · Chaoyang Zhang · Weiquan Feng · Jianheng Lin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年9月

提出集成逆变器实现电压升压和漏电流抑制。该逆变器仅通过在现有双模逆变器上添加两个二极管获得。有源开关复用通过调节占空比调节电网电流并通过改变开关频率实现电压升压。首先介绍逆变器拓扑演化过程。然后分析逆变器不连续导通模式(DCM)工作原理。为每个模式分别设计控制器,每个控制器包含电流环和电压环。此外推导电压增益等稳态特性。构建300W样机进行实验验证。

解读: 该单级集成升压逆变器技术对阳光电源光伏和储能逆变器拓扑优化有参考价值。双二极管集成升压方案可应用于户用光伏系统,简化拓扑并降低成本。开关复用和DCM运行技术对阳光电源单级逆变器产品的功率密度提升有借鉴意义。漏电流抑制特性对户用储能系统的安全性和EMC性能有优化潜力,可满足更严格的电网接入标准。...

Mücahid Akbas · Daifei Zhang · Elias Bürgisser · Johann W. Kolar 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

用于为高温超导磁体供电的低温降压直流 - 直流转换器以约 1V 的低直流输入电压工作，并提供高输出/磁体电流。所提出的三开关 T 型（3STT）桥臂利用标准氮化镓（GaN）晶体管的（有限）反向阻断能力，实现与传统全桥（FB）拓扑相同的功能（双极输出电压）。有利的是，3STT 仅在负载电流路径中设置单个晶体管（而 FB 为两个），可将传导损耗至少降低 50%。一个工作在 77K（浸没在液氮中）的 25A 3STT 相模块演示器的损耗测量结果验证了这一概念。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对低温高温超导磁体电源的GaN T型三开关桥臂技术，虽然应用场景较为专业化，但其核心技术理念对我们在光伏逆变器和储能系统领域具有重要的借鉴价值。 该技术的核心创新在于利用GaN器件的反向阻断特性，将传统全桥拓扑的四开关结构简化为三开关T型结构，在保持双极性输出能力的...

Zonglin Wu · Yubo Zhang · Shuxian Wu · Hangyu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

本文介绍了一种基于钽酸锂（LiTaO₃）/二氧化硅（SiO₂）/4H - 碳化硅（4H - SiC）多层衬底上的水平剪切表面声波（SH - SAW）谐振器的近吉赫兹、低功耗、低相位噪声数控振荡器。所制作的表面声波（SAW）谐振器实现了高达3916的最大品质因数（Bode - $Q_{\max}$）。SAW谐振器的高Q值使振荡器具备低相位噪声和低功耗的特性。采用皮尔斯振荡器以适配单端口SH - SAW谐振器的不对称结构。在标称配置下，所制作的振荡器在输出频率984 MHz、偏移10 kHz、100...

解读: 从阳光电源的业务视角分析，这项基于4H-SiC基底的超低功耗数字可控振荡器技术具有重要的战略参考价值。该技术的核心亮点在于利用碳化硅（SiC）基底实现了微瓦级功耗（最低66.4μW）和优异的相位噪声性能，这与我司在SiC功率器件领域的技术积累形成潜在协同。 在分布式光伏和储能系统中，大量分布式传感...

Zifeng Yuan · Dewen Zhang · Lei Shi · Yutong Liu · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126

尽管垂直腔面发射激光器（VCSELs）的光注入锁定（OIL）已得到广泛研究，但其偏振动力学特性关注较少。近期研究表明，通过OIL实现偏振锁定有望应用于偏振编码的伊辛计算机等新型计算领域。然而，VCSEL固有的偏振偏好性和有限的偏振可切换性限制了其在此类应用中的使用。为此，我们设计了特定氧化物孔径结构的VCSEL，并结合偏置电流调谐，系统研究其对偏振锁定性能的影响。实验结果表明，该方法显著降低了所需注入功率（低至3.6 μW），并拓宽了锁定范围。基于自旋翻转模型的理论分析进一步揭示了幅度各向异性和...

解读: 该VCSEL偏振锁定技术对阳光电源储能系统的光纤通信和传感应用具有潜在价值。在PowerTitan大型储能系统中，分布式BMS与PCS间需要高可靠性光纤通信，VCSEL的低功耗偏振锁定特性（3.6μW注入功率）可优化光模块能效。偏振编码技术可增强iSolarCloud云平台与现场设备间的通信抗干扰能...

Zhengchao Yan · Baidong Peng · Jipan Wang · Bo Liang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种面向自主水下航行器（AUV）的水下无线电力传输（WPT）系统，旨在减小轴向错位的影响。设计并分析了多绕组螺线管发射线圈，以提高对轴向错位的容忍度。通过对所提出的磁耦合结构进行优化，仿真与实验结果表明，其互感在大范围轴向错位下仍保持稳定。搭建了基于该磁耦合结构的水下WPT实验平台，验证了理论与仿真分析。当轴向错位达到100 mm线圈宽度的80%时，输出功率波动率低于6%，输出功率基本稳定；在错位从0增至80 mm时，系统效率维持在89.4%～90.4%，输出功率为454～481 W。

解读: 该水下无线电力传输技术对阳光电源新能源汽车充电桩产品线具有重要借鉴价值。其多绕组螺线管结构实现的80%错位容忍度和89.4%~90.4%高效率传输，可直接应用于动态无线充电场景，解决车辆停靠位置偏差问题。该磁耦合优化设计方法可迁移至ST储能系统的模块化连接方案，提升储能柜间无线通信与辅助供电的可靠性...

Chenda Zhang · Weiyu Tang · Xiangbo Huang · Zan Wu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年12月 · Vol.14

本文建立了集成液冷SiC功率模块的多物理场耦合模型，并通过热实验验证（误差<4%），提升了电-热耦合、非等温流体及热膨胀模拟可靠性；揭示了2 MHz高频下DBC铜层涡流损耗达48.5 W，致芯片结温升高4.3°C，且涡流损耗随频率呈先增后减趋势。

解读: 该研究直接支撑阳光电源组串式逆变器（如SG225HX）、ST系列储能PCS及PowerTitan系统中高功率密度SiC功率模块的热设计与高频电磁优化。液冷+嵌入式散热结构可提升ST 3.0/PowerTitan在高过载工况下的可靠性；涡流与结温量化模型有助于优化PCB布局与DBC层设计，降低SiC器...

Mingzhu Zhou · Chao Liu · Ronghuan Xie · Yizhan Zhuang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

三端口直流 - 直流转换器（TPC）可集成可再生能源系统、储能系统和负载，具有高集成度和高可靠性的特点。本文提出一种适用于可再生能源系统应用的具有软开关特性的高增益三端口直流 - 直流转换器。在所提出的转换器的各种工作模式下，所有开关均能实现零电压开通，所有二极管均能实现零电流关断，这可有效提高转换器的效率。此外，耦合电感实现了零直流偏置，可减小磁芯尺寸和磁芯损耗。本文阐述了所提出转换器的工作原理、性能分析、效率分析、参数设计、能量管理及控制方法。搭建了一台功率为 300 W 的实验样机，其光伏...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项三端口DC-DC变换器技术对我们在光储一体化系统领域具有重要的战略意义。该技术通过单一变换器同时集成光伏输入、储能接口和负载输出，与我们当前推广的户用及工商业储能系统架构高度契合，能够有效简化系统拓扑，降低BOM成本并提升系统可靠性。 该技术的核心价值在于三个方面：首...

Yating Cao · Jingchao Xiao · Haoxin Qiao · Wei Zhang · Applied Physics Letters · 2025年2月 · Vol.126

具有可调谐穿隧电阻效应的铁电隧道结（FTJ）在新型非易失性存储器中具有重要应用前景。本研究制备了6 nm厚、Zr:Hf=3:1的Hf掺杂ZrO2（ZHO）铁电薄膜，其剩余极化达30 μC/cm²，并引入1 nm Al2O3介质层构建Pt/ZHO/Al2O3/W结构FTJ以抑制漏电流。器件实现了超过7000的穿隧电阻比，性能优于已报道的其他铪基/锆基FTJ。在100 ns脉冲写入下，器件表现出多态稳定性、10⁴ s以上保持特性及超过5×10⁴次的耐久性，且在0.2 V下获得8 A/cm²的较高读取...

解读: 该铁电隧道结技术对阳光电源储能系统和电动汽车产品具有前瞻性价值。其7000倍穿隧电阻比、10⁴s数据保持及5×10⁴次耐久性，可应用于ST系列储能变流器的参数存储模块和车载OBC的配置记忆单元，替代传统EEPROM实现更快速的状态保存与恢复。100ns写入速度适配PowerTitan系统的实时工况记...

Zhihao Zhang · Hongzhe Tang · Lei Yuab · Jiayi Lud 等5人 · Solar Energy · 2025年9月 · Vol.298

摘要 全光谱光吸收对于提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）的功率转换效率（PCE）至关重要。本研究采用密度泛函理论和第一性原理计算，探讨了Ge²⁺掺杂对基于Cs的全无机钙钛矿在紫外-可见-近红外（UV–可见–NIR）区域光吸收性能的影响。四种Ge²⁺掺杂钙钛矿（CsSn₀.₅Ge₀.₅I₂.₂₅Cl₀.₇₅、CsSn₀.₇₅Ge₀.₂₅I₂Cl、CsPb₀.₂₅Ge₀.₇₅I₂.₇₅Cl₀.₂₅和CsSn₀.₅Ge₀.₅IBr₂）在从紫外到近红外波段均表现出显著的光吸收能力。其中，CsSn₀.₇₅G...

解读: 该Ge2+掺杂全光谱钙钛矿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究实现的29.23%转换效率和全光谱吸收特性,可显著提升组件发电能力,优化MPPT算法效能。载流子迁移率提升与缺陷密度控制机制,为逆变器输入端宽电压范围设计提供理论支撑。全光谱吸收特性可增强弱光发电性能,提升iSolarC...

Pengcheng Zhang · Tianhao Zhang · Xinjie Yu · Zhaoyang Yuan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月 · Vol.41

本文提出一种集成无线充电与电池均衡功能的紧凑型LCC拓扑，复用接收端补偿电感作为多绕组变压器原边，无需额外磁性元件或开关网络即可实现高精度电芯间能量重分配，电压偏差<0.02V，效率81.5%@19W，抗线圈偏移且耦合鲁棒性强。

解读: 该技术可赋能阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统中的无线化、模块化电池簇管理，尤其适用于移动储能车、AGV换电柜等动态场景。其嵌入式均衡架构可降低BMS硬件复杂度，减少对独立均衡芯片/开关矩阵依赖，利于与iSolarCloud平台协同实现无线状态监测。建议在下一代户用光储一体机及便携...

Wei-Wei Wangac1 · Teng Liub1 · Jun-Zhe Guo · Bin Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 高强度太阳光聚集在光伏电池上会导致半导体温度显著升高，从而降低光电转换效率并可能引发光伏组件的不可逆故障。为此，在热设计中创新性地提出了一种超薄扇形板脉动热管（FS-PPHP），通过优化传统平行流道结构，实现对小尺度HCPV电池的高效冷却。本文全面分析和讨论了充液率、倾斜角度、工质种类以及加热功率对FS-PPHP传热性能的影响。结果表明，蒸发段与冷凝段的变直径设计有助于工质回流至加热区域，并增大相邻流道间的压力差势，从而确保FS-PPHP在不同工况下更平稳地启动。在充液率为57%、倾斜角为...

解读: 该扇形板脉动热管技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在SG系列大功率光伏逆变器中,功率器件散热是关键瓶颈,该超薄热管结构可优化IGBT/SiC模块的温度管理,降低热阻23%意味着可提升功率密度或延长器件寿命。对于PowerTitan储能系统,该技术可改进电池簇温控方案,解决高倍率充放电时的...

Sheng Li · Chong Xu · Jiacheng Chao · Xuejun Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326

摘要 在间接膨胀式光伏/热能（PV/T）热泵系统中，使用正十八烷相变浆体（n-PCS）作为蓄热、传热和放热介质，旨在同时提高太阳能转换效率和热泵循环性能。本文提出了一种太阳能n-PCS直接蒸发式PV/T热泵系统。在该系统中，n-PCS作为蓄热、传热和放热介质，将蒸发器与PV/T集热器连接起来。该PV/T热泵系统具有较高的发电能力，平均输出功率为189.85 W，同时保持了稳定的电力生产。在运行过程中，最大集热效率和发电效率分别达到86.82%和26.82%，平均效率分别为74.77%和15.53...

解读: 该光伏热泵相变储能技术对阳光电源ST系列储能变流器(PCS)具有重要启示。研究中n-PCS相变浆料实现储热-传热-释热一体化,与我司PowerTitan储能系统的能量管理理念高度契合。系统COP达4.67且混合COP最高14.86,证明光储热多能互补的高效性。可借鉴其相变储能机制优化ST系列PCS的...

Ziyin Wang · Zhenchao Li · Yan Zhang · Jia Shu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

单相逆变器系统本质上会出现二次谐波纹波功率，必须对其进行抑制，以最大程度减少其对系统的不利影响。一种有效的纹波功率解耦技术是向直流分裂电容注入互补纹波电压。通过利用分裂电容之间的能量差，纹波功率得到有效补偿，同时互补的电容电压可维持稳定的直流母线电压。本文提出了一个统一模型，阐明了基于直流分裂电容的功率解耦方法的内部物理机制。基于该模型推导出了四种不同的方法，揭示了双向功率流的必要性，并解释了为何之前的某些方法仅能实现部分纹波功率解耦。此外，综合考虑电容需求、半导体应力和系统体积等因素对这些方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于直流分裂电容的纹波功率解耦技术对我们的单相光伏逆变器和储能系统产品线具有重要应用价值。单相系统固有的二次谐波纹波功率一直是影响系统可靠性和效率的关键问题，特别是在户用光伏和小型储能领域，这个问题尤为突出。 该研究提出的统一建模方法揭示了四种不同解耦方案的物理机制，...

Lingjie Qin · Jiejie Zhu · Qing Zhu · Bowen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月

在本文中，我们报道了采用优化的 Al₂O₃/原位 SiN 堆叠栅介质、在 6 英寸硅衬底上制备的用于 K 波段和 Ka 波段应用的高性能 AlN/GaN 金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管（MIS - HEMT）。这些 MIS - HEMT 的栅长小于 0.2 微米，漏源间距为 3 微米，经频率相关的电容 - 电压（C - V）测量验证，其展现出卓越的电学特性和优异的界面质量。此外，通过应力测试证实了器件的可靠性。在 18 GHz 的大信号射频（RF）工作条件下，当漏极电压为 8 V...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文展示的AlN/GaN MIS-HEMT技术虽然聚焦于K/Ka波段射频应用，但其核心技术突破对我们在功率电子领域具有重要的参考价值和潜在协同效应。 该研究在6英寸硅基底上实现的高性能氮化镓器件，与阳光电源在光伏逆变器和储能变流器中大量使用的功率半导体技术路线高度相关...

Yuesong Liang · Wei Wang · Genqiang Chen · Fei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

逻辑电路是实现集成电路的基础。本文利用氢化金刚石制备了负载分别为电阻、增强型场效应晶体管（FET）和耗尽型FET的单片E/R、直耦E/E及E/D反相器逻辑电路，并测试其性能。结果表明，E/D逻辑电路在电压摆幅、增益、噪声容限和功耗方面显著优于E/R和E/E电路，在−10 V供电下实现−9.44 V的逻辑摆幅、15.5 V/V的电压增益、0.82/7.07 V的低/高噪声容限，静态功耗低于10⁻³ W，并可在高达200°C下正常工作，展现出金刚石智能功率集成电路的巨大潜力。

解读: 该氢终端金刚石FET逻辑电路技术对阳光电源功率器件及高温应用场景具有重要价值。金刚石器件200°C高温工作能力可应用于：1）ST储能系统功率模块，减少散热需求，提升功率密度；2）SG光伏逆变器高温环境适应性，降低冷却系统成本；3）车载OBC充电机，满足发动机舱高温工况。其E/D逻辑电路的高电压摆幅（...

Zihan Zhang · Lei Yuan · Yang Liu · Bo Peng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

碳化硅（SiC）门极可关断晶闸管（GTO）具有高电流密度、高阻断电压、高开关频率和优异的热阻等特点，非常适合作为脉冲功率系统中的脉冲开关。然而，其可靠性仍然是一个亟待关注的关键问题。目前关于SiC GTO热失效机制的研究有限，部分原因是忽略了p - n结电压对热分布的影响。在本研究中，对热力学模型中的塞贝克系数（S）进行了修改，首次考虑了4H - SiC GTO中由塞贝克效应引起的、以往被忽略的珀尔帖热和汤姆逊热。仿真分析表明，修改后的模型能更精确地捕捉到GTO阳极下方的局部热集中现象。修改后的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC GTO晶闸管热模型优化的研究具有重要的战略参考价值。作为全球领先的新能源设备制造商，我们在光伏逆变器、储能变流器等核心产品中大量应用功率半导体器件，而SiC器件正是我们实现高功率密度、高效率产品设计的关键技术路径。 该研究首次在热模型中引入Pelti...