Qiang Li · Yuan Yang · Yang Wen · Guoliang Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）具有开关速度快、击穿电压高和导热性能优异等特点，广泛应用于功率变换器中，以提高其转换效率、功率密度和可靠性。然而，高电压变化率（dv/dt）和高电流变化率（di/dt），再加上寄生电容和电感，使得电压和电流更易出现过冲和振荡，这可能导致电应力、电磁干扰（EMI）和额外的能量损耗。本文提出一种具有过冲和振荡独立抑制功能的有源栅极驱动器（IS - AGD），以改善碳化硅MOSFET模块的开关性能。建立了过冲和振荡的等效模型。基于...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC MOSFET主动栅极驱动技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们的产品正面临更高功率密度、更高效率和更严格EMI标准的市场需求，而SiC器件的应用是实现这些目标的关键路径。 该技术针对SiC MOSFET开关过程中的过冲和振荡问题...

No Funding was received for this work. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

由于其成本低廉且环境友好，通过绿色方法合成的超级电容器电极在能量存储应用中受到广泛关注。由于具备多种优异的物理化学特性，氧化锌（ZnO）已成为超级电容器领域中的特种功能材料。本研究采用共沉淀法结合热退火工艺，成功制备了纯ZnO纳米颗粒（ZnO NPs）以及添加香橼（Citron, CT）果皮提取液的ZnO纳米颗粒（ZnO–CT NPs）。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱分析（EDAX）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）以及紫外-可见漫...

解读: 该植物介导绿色合成ZnO纳米材料超级电容器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要参考价值。ZnO-CT电极实现2032 F/g比电容和90%循环稳定性,为储能系统功率型应用提供新思路。其绿色制备工艺与快速充放电特性可启发混合储能方案优化,特别适用于充电站削峰填谷和电网...

Margie Guerrero-Fernandez · Ozan Ozdemir · Zhu Ning · Paul Allison 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年4月

本研究探讨了冷喷涂（CGS）铜（Cu）颗粒与氮化铝（AlN）基底之间的结合机制。成功沉积了厚度为300微米的铜涂层，并采用电子背散射衍射（EBSD）技术对其进行表征，揭示了铜涂层主体与铜/氮化铝界面之间的微观结构演变差异。铜/氮化铝界面呈现出更细小、均匀的晶粒，并有动态再结晶的迹象，而涂层远端部分则呈现出较大、不均匀的晶粒，且晶内应变较高。图像质量（IQ）图和晶粒取向差分析证实，铜/氮化铝界面处的应变较低，这与较小的显微硬度读数相关，表明存在再结晶现象。颗粒冲击的有限元模拟显示，存在较大的塑性变...

解读: 从阳光电源功率电子封装技术的战略视角来看，这项冷气喷涂铜-氮化铝基板键合技术具有显著的应用价值。该技术直接针对我们光伏逆变器和储能变流器中IGBT、SiC等功率模块封装的核心痛点。 **技术价值分析**：氮化铝陶瓷基板因其优异的导热性能（150-200 W/m·K）和电绝缘性，是高功率密度逆变器的...

Shahid Aziz Khan · Feng Zhou · Mengqi Wang · DucDung Le 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年1月

电动滑板车等小型移动交通工具正成为向电动化交通转型的重要组成部分。然而，续航里程有限和缺乏车载充电能力是其广泛应用面临的主要挑战，这是由于小型移动交通工具底盘上用于安装电力电子单元和电池的空间有限所致。本研究引入了一种新的裸芯片嵌入式印刷电路板（PCB）封装技术，该技术可确保电力电子单元实现非常紧凑、高功率密度的集成化设计。该设计将开关器件的裸芯片嵌入到PCB层中，并使用多层结构进行布线和散热。采用胃细胞法将硅（Si）MOSFET裸芯片嵌入到FR4层中，通过激光钻孔微过孔和铜填充实现电气连接和散...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项裸芯片嵌入式PCB封装技术具有重要的战略价值和应用潜力。该技术通过将功率器件裸芯片直接嵌入多层PCB结构，实现了74%的寄生电感降低和113%的功率密度提升，这与我们在光伏逆变器、储能变流器等核心产品上追求的小型化、高效化目标高度契合。 在光伏逆变器领域，特别是户用和...

Mohammed Dahesh · Mohammed Al-Matwakel · Marwan Dhamrin · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年10月

本文对17块使用38年的光伏组件进行退化分析，评估其峰值功率（P_Peak）、短路电流（I_SC）、开路电压（V_OC）和填充因子的衰减率，并识别主要退化模式。其中16块组件在也门萨那大学科学学院屋顶的离网系统中户外运行，1块储存在仓库（累计暴露时间<48小时）。通过目视检查、I-V曲线测试、红外热成像、电致发光成像和绝缘测试发现，户外组件中位峰值功率衰减率达25.37%，仓库储存组件为14.30%。主要退化模式包括封装材料变色、电池栅...

解读: 该38年长期退化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要参考价值。研究揭示的25.37%功率衰减率和热斑、分层等退化模式，可优化逆变器MPPT算法对老化组件的追踪策略，提升发电效率。封装材料变色、栅线腐蚀等失效机理为iSolarCloud平台的红外热成像和IV曲线...

Akash Kumar Deep · G. Lloyds Raj · Gagan Deep Meen · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 在现代网络物理电力系统中，存在显著通信时延（CTD）情况下的虚假数据注入（FDI）型网络威胁是一个严峻问题，严重影响系统的频率稳定性和控制性能。当电力系统存在非线性特性以及可再生能源渗透时，频率控制问题变得更加复杂。为确保安全可靠的电力供应，实际应用中亟需一种简单且鲁棒的负荷频率控制策略。为此，本文提出了一种新的单参数解析型比例–积分–微分（PID）设计方法，适用于具有较大通信时延的互联系统双区域火电厂（TPP）。该方法利用火电厂模型的脉冲响应来获取PID控制器参数，从而避免了现有解析PI...

解读: 该负荷频率控制技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要价值。文中提出的抗时延PID控制策略可直接应用于储能系统的一次调频功能,增强电网频率稳定性。针对虚假数据注入攻击的防护机制可集成到iSolarCloud平台的网络安全模块。所提出的脉冲响应建模方法可优化VSG虚拟同步...

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...

Yungeon Kim · Taehyun Kim · Inkyu Le · Jinwoo Parka1 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 液态空气储能系统因其高能量密度和对地理条件的低依赖性，在储能领域受到了广泛关注。然而，尽管该技术在提升基于可再生能源系统的性能方面具有巨大潜力，其商业化进程仍受限于较低的往返效率。此外，尽管已有研究致力于解决这些局限性，但其对其他热力系统的依赖以及面临的环境挑战仍未得到有效解决。本研究提出了一种独立运行的液态空气储能系统，能够提供高效且可持续的综合能源解决方案，具备同时供应电力、供热和供冷的能力。此外，本文对该系统进行了全面的能效、㶲、经济性和环境性能评估。在额定工况下，该系统可输出118...

解读: 该液态空气储能系统的多能互补技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。其80.56%往返效率和冷热电三联供模式,可与我司储能PCS的能量管理策略深度融合,通过优化GFM控制算法实现多场景能源调度。系统的碳捕集技术为工业园区综合能源解决方案提供新思路,可结合iSolarC...

Sven Wiegelman · Astrid Bensman · Richard Hanke Rauschenbach · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 锂离子电池系统在从电动汽车到电网储能的各种应用中发挥着关键作用，但其性能在不同运行条件下可能表现出显著差异。尽管已有大量研究探讨了电池主要性能指标——能量与功率——在制造商允许限值范围内的非线性关系，但对于在受限范围内运行的影响至今尚未得到充分研究。限制可用的工作范围，特别是上限电压，在具有严苛环境条件的特定应用中可能是有利的，甚至是必要的，可在不显著牺牲性能的前提下提升安全性、效率、兼容性和使用寿命。为了研究这一权衡关系，本文通过实验对三种不同封装形式和化学体系的电池单元进行了基于功率的...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要应用价值。通过限制锂电池工作电压范围可提升安全性和寿命,这与我们储能PCS的电池管理策略高度契合。扩展Ragone图方法可优化我们的BMS算法,在不同应用场景(如高温环境的工商业储能、电网侧调频)下动态调整SOC窗口,平衡功率性能与循...

Karan P.Ran · Narendra Shiradka · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 尽管光伏组件中的旁路二极管大部分时间处于反向偏置状态，且常常工作在升高的温度下，但目前尚无系统性的测试方法或评估流程来考察其对长期可靠性的影响。本文首次针对高温反向偏压（HTRB）运行条件下旁路二极管的耐久性进行了详细研究。从四种商用肖特基旁路二极管型号中各选取十个样品，在每一HTRB测试温度下进行试验。所有二极管在HTRB测试前均通过正向和反向I-V特性进行了表征。HTRB测试分别在120 °C、130 °C和140 °C下进行，持续1000小时或直至所有样品失效。所选测试温度低于被测二...

解读: 该研究揭示旁路二极管高温反偏失效机制，对阳光电源SG系列光伏逆变器及组串式方案具有重要价值。研究发现95%失效发生在前6小时且呈短路模式，可指导我们优化MPPT算法中的旁路二极管健康监测策略。通过反向漏电流特征预测失效的方法，可集成到iSolarCloud平台实现预测性维护。建议在1500V高压系统...

Sudipto Mondal · Shuvra Prokash Biswas · Md. Rabiul Islam · Rakibuzzaman Shah 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

在用于并网光伏系统的各类无变压器多电平逆变器（MLI）中，基于单相开关电容（SC）的多电平逆变器在近几十年受到了广泛关注，因为它们仅需一个电源，电容器具有固有的自电压平衡能力，且电磁干扰（EMI）较低。然而，这些变换器面临一些挑战，例如需使用多个开关电容才能实现仅五电平的输出电压、半导体元件数量众多以及总谐波失真（THD）较高。本文提出了一种适用于单相应用的更高效多电平无变压器逆变器（MLTI）设计，该设计采用单个开关电容、六个开关和一个二极管，可输出五电平电压。所提出的多电平无变压器逆变器具有...

解读: 该紧凑型开关电容多电平逆变器技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。其电容自均衡特性可简化现有多电平拓扑的控制复杂度，改进的单载波PWM方案可直接集成到阳光电源现有DSP控制平台。共模漏电流抑制特性契合无变压器光伏并网的安全需求，可优化SG110CX等组串式逆变器设计。高电...

Linqing Luo · Diana Abdulhameed · Gang Tao · Tianchen Xu 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

地下储气库UGS对平衡天然气供需至关重要，但面临井变形和气体泄漏等多重风险。现有井检测方法常需暂停运营，导致检测频率低且延迟问题发现。本研究探索分布式光纤传感DFOS技术，集成分布式温度DTS和应变DSS传感，实现不干扰井运行的完整性监测。由于在运行井引入风险不切实际，进行了实验室模拟井筒测试，包括温度变化、气体泄漏检测和加速循环压力测试。设计新型井下光纤电缆用单根光纤测量温度和应变。结果显示DFOS系统可识别注气和采气运营的热事件、旧井套管泄漏，以及新建井套管后水泥泄漏，最低检测泄漏率1.5升...

解读: 该光纤传感技术对阳光电源压缩空气储能和氢能系统具有重要应用价值。阳光在新型储能领域布局压缩空气储能和绿氢项目，需要可靠的气体泄漏监测技术。该DFOS系统的分布式温度和应变监测能力可应用于阳光储能系统的管道和容器监测，实现实时泄漏检测和结构健康评估。结合阳光储能变流器的边缘计算能力，该技术可集成到智慧...

J. Ajayan · Asisa Kumar Panigrahy · Sachidananda Sen · Maneesh Kumar 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

储能系统电池热管理对性能和寿命至关重要,传统控制策略缺乏预见性。本文提出基于数字孪生的热管理优化方法,通过实时热仿真和寿命预测模型优化冷却策略,延长电池循环寿命。

解读: 该数字孪生热管理技术可应用于阳光电源ST系列储能系统。通过虚实融合的热管理优化,提升电池一致性和循环寿命,降低热管理能耗,实现储能系统的精细化温度控制,为大规模储能电站提供智能热管理方案。...

Longwen Changab1 · Zening Liab · Xingtao Tianc · Jia Suc 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 为降低南极无人观测站（UOS）运行过程中的碳排放，本文提出了一种融合虚拟储能（VES）与氢气废热回收（HWHR）的两阶段分布鲁棒低碳运行方法。首先，针对具有复合围护结构的UOS，构建了包含风能、太阳能、氢能及电池储能的多能互补模型；该模型考虑了风力机结冰与光伏组件积雪覆盖的影响，并引入了氢能源系统与热泵（HPs）之间的电热耦合关系。其次，基于不精确狄利克雷模型（IDM）构建模糊集，建立了在特定置信水平下刻画南极地区风电与光伏发电（WP）出力以及室外温度不确定性的不确定性集合。进一步地，提出...

解读: 该南极无人站低碳运行技术对阳光电源极端环境能源解决方案具有重要价值。研究中的风光氢储多能互补架构可直接应用于ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同控制策略,特别是光伏积雪、风机结冰等极端工况建模为1500V系统在高寒地区的MPPT优化提供参考。两阶段分布鲁棒优化方法可集成至iSolarCloud平...

Zhi-Ping Huanga1 · Hui-Lib1 · Wei-Ze Wang · Hu Li 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

Sb2(S,Se)3是一种具有广阔前景的光伏材料，因其带隙可调、热稳定性高以及具备低成本制备潜力。然而，通过近距离升华法（CSS）制备的薄膜通常存在较多缺陷，从而降低器件效率。本研究引入锂（Li）掺杂以改善晶体质量、载流子浓度和电导率。通过熔盐处理将锂掺入升华源中，成功制备出均匀的Li-Sb2(S,Se)3薄膜。所制备的ITO/CdS/Li-Sb2(S,Se)3/PbS/碳基太阳能电池实现了6.18%的功率转换效率，显著优于未掺杂器件。本研究进一步系统分析了材料的光电性能，结果表明，锂掺杂能有效...

解读: 该Li掺杂Sb2(S,Se)3薄膜技术通过优化载流子浓度和能级匹配,将光伏转换效率提升至6.18%,为阳光电源SG系列光伏逆变器的上游组件技术提供创新思路。其降低非辐射复合、改善载流子提取的机制,可启发我司MPPT算法优化和弱光响应改进。碱金属掺杂提升薄膜导电性的方法,对PowerTitan储能系统...

Maziyar Sabet · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

开发具有电化学传感与能量存储双重功能的电极材料，对推动可穿戴和便携式电子设备的发展至关重要。本研究采用氮和硫共掺杂策略调控石墨烯的理化性质，以实现其在多功能应用中的性能优化。共掺杂石墨烯具有236 m²/g的比表面积、高缺陷密度以及改善的电导率，有利于离子的有效传输和电荷存储。结构表征证实了两种掺杂元素成功引入碳晶格，并导致晶格内部产生无序结构。电化学测试结果表明该材料兼具传感和电容行为。在传感应用方面，该材料对对苯二酚的检测表现出1–150 µM的线性范围，检测限低至0.28 µM。这些优异性...

解读: 该氮硫共掺杂石墨烯技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其280 F/g比电容、42 Wh/kg能量密度及95%循环稳定性,可启发ST系列PCS的辅助储能单元优化。集成传感功能可应用于PowerTitan电池管理系统,实现电解液状态实时监测。水热合成工艺的可规模化特性契合储能产品制造需求。该材料的...

Junyu Chen · Xianhao Liu · Yuting Li · Xiangyou Feng 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着电子芯片功率的不断提升，冷板已成为冷却高热负荷电子器件的一种有前景的解决方案。增材制造技术的发展促进了复杂结构的加工成型，为先进结构设计提供了更广阔的可能性。三重周期性极小曲面（Triply Periodic Minimal Surface, TPMS）结构具有优异的热物理性能，因而成为传热应用中的重要候选结构。本研究通过数值方法系统分析了蛇形流道以及三种TPMS结构（Diamond、Gyroid和I-WP）冷板的传热能力与流动特性。基于数值模拟结果，从流动模式及导热与对流耦合传热的角...

解读: 该TPMS结构冷板技术对阳光电源SiC功率器件散热具有重要应用价值。Diamond结构可应用于ST系列PCS和电动汽车驱动系统的高功率密度模块,其256.9 W/cm²散热能力可支撑SiC器件高频开关损耗。梯度单元尺寸设计可优化三电平拓扑中不均匀热分布,提升PowerTitan储能系统功率密度3-6...

Chenxu Sun · Haimiao Wu · Xingfu Liang · Aoling Xu 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 针对光伏（PV）组件在戈壁、荒漠等地区易产生隐裂的问题，本文基于经典层合板理论（CLT），构建了风沙-温度多物理场耦合的光伏组件力学模型，分析了不同极端天气条件下硅太阳能电池的等效应力分布规律以及光伏组件几何结构对这些规律的影响。首先，建立了风沙荷载等效模型和光伏面板温度预测模型；其次，依据经典层合板理论，将温度变量引入几何方程中，构建了光伏组件的热-力耦合模型；最后，通过ANSYS软件验证了模型的正确性。结果表明：硅太阳能电池的等效应力在组件中心区域最高，而在边缘区域出现等效应力突变现象...

解读: 该光伏组件机械应力建模技术对阳光电源SG系列逆变器及光伏系统设计具有重要价值。研究揭示的极端风沙温度耦合下硅片应力分布规律,可指导我们优化组件选型标准和系统配置方案。特别是盖板玻璃5mm、背板玻璃2.4mm的最优厚度配比,以及宽高比≤2时的应力突变特性,可应用于iSolarCloud平台的预测性维护...

Youssef Hamdaoui · Sondre Michler · Adrien Bidaud · Katir Ziouche 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月

我们报道了击穿电压（BV）超过 1200 V 的全垂直氮化镓（GaN）-硅（Si）p-i-n 二极管。温度依赖性测量表明其具有雪崩击穿能力，这反映了高质量的加工工艺和外延生长。所制备的垂直 p-i-n 二极管的导通态特性显示，阳极直径较小时导通电阻为 0.48 mΩ·cm²，阳极直径较大（即 1 mm）时导通电阻为 1.7 mΩ·cm²。导通电阻的增加归因于散热问题。尽管如此，由于采用了优化工艺，包括作为边缘终端的深台面刻蚀以及通过聚酰亚胺钝化实现的背面厚铜层散热片（增强了薄膜的机械鲁棒性），大...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V全垂直GaN-on-Si p-i-n二极管技术具有重要的战略价值。该技术实现了超过1200V的软击穿电压和10A以上的大电流承载能力，这些参数恰好契合我们光伏逆变器和储能变流器的核心应用场景。 在技术价值方面，该器件展现的0.48-1.7 mΩ·cm²导通电...

Changping Chen · Mengtao Xiao · Xiaokang Liu · Qiang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月

目前，微电子器件面临的严峻挑战之一是封装的小型化趋势。随着微电子封装不断向高密度、小尺寸方向发展，微焊点在常见服役条件下将单独或同时承受热电、力等载荷，这会导致互连结构失效。本研究探究了高电流密度下Sn₃.₅Ag微铜柱焊点的界面演变和失效机制。实验表明，在电流密度为3×10⁴ A/cm²、温度为150°C的条件下，阴极侧的镍层迅速溶解，形成Cu₃Sn和(Cu,Ni)₆Sn₅等金属间化合物（IMCs），而抗电迁移的Ag₃Sn颗粒在焊料芯部聚集，抑制了金属间化合物的生长。柯肯达尔空洞在Cu - Cu...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文揭示的微铜柱焊点在高电流密度下的失效机理对我司功率电子产品具有重要参考价值。随着光伏逆变器和储能变流器向高功率密度、小型化方向发展，IGBT模块、功率半导体封装等核心部件面临的电-热-力耦合载荷日益严峻，焊点可靠性已成为制约系统寿命的关键瓶颈。 论文揭示的Sn3.5...