Chaiwarut Santiwipharat · Austin G. Kuba · Kevin D. Dobson · Ujjwal K. Das 等5人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年11月

尽管基于溶液制备方法的甲基碘化铅（$\mathrm{MAPbI}_{3}$）钙钛矿在光伏研究中的发展已趋于成熟，但由于气相化学控制方面的挑战，通过气相工艺生长高质量材料仍然困难重重。沉积后甲胺（MA）气相处理是一种改善$\mathrm{MAPbI}_{3}$薄膜形貌和结晶度的方法，可制备出高度取向、大晶粒的钙钛矿薄膜。本文描述了表征衬底温度、MA分压和MA排气流速对MA处理过程中液化和再结晶过程影响的实验。MA处理后薄膜形貌和结晶度的改善表明，衬底温度在处理过程的这两个阶段均起着重要作用。稳态和...

解读: 该可控甲胺气体处理技术为蒸镀法钙钛矿电池提供了工业化制备新思路，对阳光电源光伏业务具有前瞻价值。蒸镀法相比溶液法具有更好的大面积均匀性和生产可控性，符合规模化制造需求。该技术通过缺陷钝化提升载流子寿命和转换效率，可为SG系列光伏逆变器提供更高效率的组件输入，优化MPPT算法的工作窗口。钙钛矿电池的高...

Nancy M. Haegel · Sarah R. Kurtz · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年11月

2024年，光伏发电（PV）约占全球新增发电装机容量的70%，延续了过去五年其占比持续增长的趋势。光伏发电装机量和发电量的年度增幅均保持在显著水平（分别约为32%和28%），而电网级电池储能再次实现了三位数的百分比增长（113%）。低碳能源（水电、核电、风电和太阳能）联合发电的占比超过了40%这一全新阈值。自2021年首次发表以来，这篇年度文章多方收集信息并进行系统呈现，旨在为《电气与电子工程师协会光伏期刊》（IEEE Journal of Photovoltaics）的读者提供参考。

解读: 该研究揭示光伏装机主导地位及高比例并网挑战，对阳光电源战略布局具有重要指导意义。针对电网集成难题，可优化SG系列逆变器的构网型GFM控制算法，提升弱电网适应性；针对储能配套需求，可强化PowerTitan系统与光伏的协同调度能力，通过ST系列储能变流器实现更精准的削峰填谷与频率支撑。研究强调的政策稳...

Sai Saravanan Ambi Venkataramanan · Claudio Alvarez Barros · Yoshimasa Narita · Dustin A. Gilbert 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年11月

摘要：现代电力传输网络采用基于降压型的直流 - 直流转换器，其中电感器用于能量存储并维持流向负载的连续电流。虽然电感器设计能在一定程度上满足不断增长的电力需求，但要实现高转换比集成电压调节器（IVR），最终需要具有低损耗和高频稳定性的新型磁性材料。在本研究中，我们分析了由铁硅（FeSi）和铁镍（FeNi）金属合金制成的软磁复合材料（SMC）在零直流偏置下的小信号和大信号损耗，以及大信号直流偏置情况（同时进行原位温度监测）。研究结果与材料特性相关联，如填料形态、表面堆积情况和直流电阻率等。将与基于...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项FeSi-FeNi软磁复合材料（SMC）的研究对我们的核心产品线具有重要的技术参考价值。该研究针对高转换比集成电压调节器（IVR）开发的低损耗电感磁芯技术，与我们在光伏逆变器和储能变流器中广泛应用的DC-DC转换拓扑存在技术关联性。 在光伏逆变器领域，特别是组串式和户...

Haoji Qian · Rongzong Shen · Minglei Ma · Miaomiao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

在电循环过程中，反铁电（AFE）到铁电（FE）的相变（PT）会降低氧化锆（ZrO₂）基反铁电器件的储能性能和存储可靠性，限制了它们在微电子领域的应用。在这项工作中，我们研究了20%铪（Hf）掺杂的ZrO₂（Hf₀.₂Zr₀.₈O₂）反铁电薄膜在电循环过程中极化特性随厚度的演变。厚度缩放能有效抑制反铁电到铁电的相变，经过10⁸次电循环后，10纳米、8纳米和6纳米的Hf₀.₂Zr₀.₈O₂薄膜的相变程度分别为86.2%、27.9%和8.0%。结构分析表明，从10纳米到6纳米，微晶尺寸减小了43.58...

解读: 从阳光电源储能系统和功率电子产品的技术演进角度看，这项关于反铁电氧化铪锆薄膜的研究具有重要的前瞻价值。该研究通过厚度调控有效抑制了反铁电到铁电的相变退化，为高可靠性储能器件和嵌入式存储器提供了新的材料解决方案。 对于阳光电源的储能业务，这项技术的潜在价值体现在两个层面。首先，反铁电材料具有优异的能...

Haitian Wei · Zebing Fang · Yijie Lin · Zhenxiang Yan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

逻辑电路是从离散有机薄膜晶体管（OTFT）向集成电路（IC）发展的关键环节。开发低功耗且易于制造的逻辑电路是新兴柔性和可穿戴电子设备面临的一项重大挑战。在这项工作中，我们提出了一种通过简便制造工艺实现柔性逆变器的策略。该逆变器将两个相同的双极型OTFT串联集成，通过对栅极电介质和本体异质结沟道进行优化来提升其性能。采用聚苯乙烯（PS）/聚甲基丙烯酸甲酯双层栅极电介质，以兼顾OTFT的迁移率和工作电压。此外，提出并优化了由二元聚合物半导体组成的本体异质结沟道，以实现平衡的电子和空穴迁移率。优化后的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项有机薄膜晶体管（OTFT）柔性逆变器技术虽然聚焦于微电子集成电路领域，但其核心创新理念对我司产品线具有启发性参考价值。 该研究通过双层栅介质工程和体异质结沟道优化，实现了电子和空穴迁移率的高度平衡（5.41×10⁻²和6.08×10⁻² cm²/V·s），构建出增益高...

Zhao-Ying Xi · Mao-Sheng Liu · Shan Li · Xue-Qiang Ji 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

神经形态视觉传感器（NVSs）凭借突触行为解决了传统设备的瓶颈问题，有助于应对高功耗和处理速度慢的挑战。载流子俘获层在 NVSs 的突触行为中起着重要作用。在这项工作中，我们提出使用多晶 β - Ga₂O₃ 作为光敏和载流子俘获材料，以简化 NVSs 的多层结构。通过利用晶界增强了多晶 β - Ga₂O₃ 光电传感器的持续光电导（PPC）效应。通过表征和电学测试对俘获效应进行了深入研究。此外，研究表明，β - Ga₂O₃ 器件能够模拟生物神经形态行为，展现出多种基本突触行为。最后，已证明该器件能...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于多晶β-Ga2O3的神经形态光电传感技术虽属前沿研究，但其核心机制与我们在储能系统和智能化电力电子设备中的技术需求存在潜在契合点。 该技术的持续光电导效应（PPC）和载流子捕获机制，本质上实现了一种无需外部供电的信息存储方式。这与阳光电源储能系统追求的低功耗、高可...

Feng Wang · Geer Jing · Hanwen Ren · Shanzhen Fan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

作为海上风力发电变流器的核心部件，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块的灌封硅凝胶绝缘材料在海洋盐雾运行环境的长期作用下易发生劣化。为研究盐雾环境下硅凝胶的沿面放电特性，本文设计了放电实验平台和测量样品。基于方波电压下样品沿面局部放电测量结果，发现盐雾环境下硅凝胶沿面放电的次数和相位与电压频率呈正相关。同时，与无盐雾条件相比，海洋标准条件下的放电幅值和相位分别增加了54.4%和32.8%。此外，测量发现盐雾环境下在15 kHz时沿面击穿电压存在特殊的频率诱发拐点现象。因此，进一步结合盐雾离子和电压...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于IGBT硅凝胶绝缘材料在盐雾环境下表面放电特性的研究具有重要的工程应用价值。IGBT作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行，尤其在海上风电、沿海光伏电站等高盐雾环境中，绝缘失效是导致设备故障的主要原因之一。 该研究揭示的15k...

Neha Parmar · Runa Kumari · D. Ratan Sanjay · Harish V. Dixit · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

摘要：高功率微波（HPM）源，如磁绝缘线振荡器（MILO）、返波振荡器（BWO）和同轴虚阴极振荡器，能在TM₀₁模式下产生数吉瓦级的功率。当这种模式通过天线辐射时，会在视轴方向形成零值。这是不理想的，因此需要使用模式转换器（MC）将TM₀₁模式转换为TE₁₁模式，TE₁₁模式辐射时会在视轴方向形成最大值。在这项工作中，作者报道了一种基于叶片加载圆形波导的TM₀₁ - TE₁₁模式转换器。叶片远离电场最大值区域，因此对场的扰动极小。因此，该模式转换器具有高带宽和高功率处理能力。本文提出了一种计算模...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于高功率微波模式转换器的论文所涉及的技术领域与公司核心业务存在较大差异。该研究聚焦于GW级高功率微波源的电磁模式转换，主要应用于雷达、电子对抗等国防军工领域，而阳光电源的技术重心在于功率电子变换、能量管理和新能源发电系统。 尽管应用领域不同，但该技术在电磁场理论和波...

Yiping Xiao · Chaoming Liu · Leshan Qiu · Mingzheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

单粒子烧毁（SEB）在碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）应用于航空航天环境时对其构成了重大威胁，通过离子诱发的热失控效应导致器件永久性功能失效以及系统层面的风险。然而，目前对于详细的热响应过程和触发机制仍缺乏充分的了解。在本研究中，采用了一种新颖的限流方法来研究SiC MOSFET的SEB损伤演化过程和机制。实验结果表明，SEB事件可分为三个不同阶段：首先是p - n结处的初始损伤，随后损伤转移至源极金属/SiC拐角处，在此处晶格共晶引发p - n结退化加剧，最后当n ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC功率MOSFET单粒子烧毁（SEB）的研究具有重要的技术参考价值。尽管该研究聚焦于航空航天环境下的辐射效应，但其揭示的热失控机理对我们在地面应用中提升SiC器件可靠性同样具有启发意义。 当前，阳光电源在光伏逆变器和储能变流器中已大规模应用SiC功率器件，以实...

Richard Reiner · Patrick Waltereit · Michael Basler · Daniel Grieshaber 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

本研究介绍了基于硅基氮化铝镓/氮化镓（AlGaN/GaN-on-Si）技术的自兼容多级级联功率晶体管“模块”的设计与特性表征，该模块可实现模块化堆叠，适用于高压应用。与传统方法（如超级级联或多电平拓扑）不同，所提出的解决方案由堆叠的晶体管分段直接驱动，无需额外组件，如栅极控制网络或带电平转换的多个驱动器。这使得配置更加简单且成本更低。利用自兼容构建模块的概念，我们展示了直接驱动的多级级联器件，其中所有分段均采用相同结构。通过栅极绝缘层工程实现了对高度负阈值电压的关键要求，同时器件仿真证实了分段电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN-on-Si技术的自兼容级联功率晶体管方案具有重要的战略价值。该技术通过模块化"积木式"设计实现高压应用，与我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高效率、高功率密度的持续追求高度契合。 技术的核心创新在于消除了传统级联拓扑中复杂的门极控制网络和多驱动器电平转换电...

Peng Pan · Zujun Peng · Ke Li · Wei Wang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

本研究分析了以金刚石为散热基板的功率芯片封装结构的热-力特性，显著提升了GaN HEMT的性能。通过优化纳米银焊膏焊接工艺，实现了芯片与金刚石散热体间的可靠集成，有效增强了热点区域的散热能力。理论模拟表明，相较于传统MoCu散热器，金刚石散热器具有更优的散热性能和更低的热应力。实验结果表明，在27.3 W功耗下，结到壳的热阻降低53.4%，芯片表面最高温度下降45.3%，直流输出电流提升9.2%，且功率循环寿命超过33万次无失效，验证了金刚石散热封装在提升高功率器件热电性能与可靠性方面的有效性。

解读: 该金刚石散热封装技术对阳光电源功率器件热管理具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，GaN HEMT器件的高功率密度应用面临严峻散热挑战。研究展示的金刚石散热方案可使结壳热阻降低53.4%、芯片温度下降45.3%，直接提升器件电流输出能力9.2%，这对提高PowerTitan储...

Shenghuai Liu · Xin Zhou · Zhao Wang · Huan Gao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月

本文研究了总电离剂量（TID）辐射电荷对沟槽功率MOSFET电容的调制作用。提出了一种辐射电荷调制电容模型，以有效表征TID辐射下输入电容（$C_{iss}$）和输出电容（$C_{oss}$）的退化情况。揭示了TID引起电容退化的机制。在低漏极电压（$V_{D}$）下，辐照后栅 - 漏电容（$C_{gd}$）和漏 - 源电容（$C_{ds}$）增大，而栅 - 源电容（$C_{gs}$）减小。在高漏极电压下，$C_{gd}$和$C_{ds}$几乎不变，而$C_{gs}$继续减小。辐射电荷等效地调制...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于沟槽型MOSFET总电离剂量（TID）辐射效应的研究具有重要的战略参考价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，MOSFET的可靠性直接影响产品在特殊应用场景下的性能表现。 该研究揭示了辐射环境下功率器件电容特性的退化机理，这对阳光电源拓展航空航天、高海拔、极...

Minrui Gu · Zheng Wang · Zhiwei Li · Yinzhen Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月

摘要：三相四桥臂（TPFL）逆变器供电的电机驱动系统有一个额外的桥臂，可在故障条件下提供冗余电流路径。因此，TPFL逆变器供电的电机驱动系统在高可靠性应用中受到了广泛关注。为了最大程度减少诊断带来的不利影响，即误诊和转矩扰动，针对发生开路故障的TPFL供电永磁同步电机（PMSM）驱动系统，提出了一种免诊断自容错方案。研究发现，在故障情况下，TPFL逆变器供电的PMSM驱动系统中d/q轴电流控制器与零序电流控制器之间的冲突会导致转矩脉动。为解决该问题，在零序电流控制路径中设计了一个特征频率陷波器，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项三相四桥臂逆变器容错技术对我们在高可靠性应用场景中具有重要战略价值。该技术通过增加冗余桥臂实现了无需故障诊断的自容错运行，这与我们在光伏逆变器、储能变流器及新能源汽车驱动系统中对高可靠性的追求高度契合。 技术创新点在于解决了传统容错方案中故障诊断延迟、误诊断和控制重构...

Baichuan Zhang · Shuai Dong · Haotian Zhang · Xin Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月

在无线电能传输（WPT）系统中，后级直流 - 直流（dc - dc）转换器（如降压转换器）通常在整流器之后使用，以实现精确的功率调节。这种架构有效地将系统分为两级：前端的无线电能传输链路和后端的直流 - 直流转换器，二者通过接收端的直流链路相互连接。然而，如果这两级的开关频率设计不当或缺乏协调，系统可能会出现电压或电流波形的低频振荡问题。本文提出了一种频率设计方法，以减轻无线电能传输系统中的级间动态相互作用。通过稳态电路分析和小信号建模，分析了低频振荡的潜在机制。基于这些分析结果，制定了频率规划...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的无线电能传输（WPT）系统频率设计方法具有重要的技术参考价值，尤其在储能系统和电动汽车充电领域的应用拓展方面。 该研究针对WPT系统中前级传输链路与后级DC-DC变换器之间的动态交互问题，提出了系统性的频率协调设计方法。这一技术对阳光电源当前的产品线具有多维度...

Qiang Wu · Linjun Wu · Jingbao Zhou · Yongyuan Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月

功率因数校正（PFC）技术对于提升交直流转换器的性能至关重要，它通过提高功率因数并最小化输入电流的总谐波失真（THD），确保输入电流紧密跟踪输入电压。本文提出了一种基于可变导通时间控制策略、带有总谐波失真增强器的新型乘法器。该乘法器能够补偿反向谐振电流和交越失真，并实现精确的平均电流控制。这种方法能在每个电源周期内有效恢复平均电感电流的正弦波形。基于所提出的方案，采用0.35μm BCD工艺实现了一款PFC控制器。实验结果表明，该原型的功率因数大于0.99，最小总谐波失真为0.66%，峰值效率为...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于可变导通时间控制策略的新型功率因数校正（PFC）乘法器技术具有重要的应用价值。该技术通过THD增强器有效补偿反向谐振电流和交越失真，实现了功率因数大于0.99、最低THD仅0.66%和峰值效率98%的优异性能，这些指标直接契合我们在光伏逆变器和储能变流器产品中对高效...

Le Gao · Chaoming Liu · Yiping Xiao · Chunhua Qi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月

准确预测碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的剩余使用寿命（RUL）对于确保电力电子系统的可靠性至关重要，特别是在辐射环境下。然而，大多数现有的深度学习方法依赖于密集采样的退化数据，使其不适用于退化观测数据有限的稀疏数据条件。为解决这一局限性，我们提出了一种用于稀疏RUL预测的物理信息深度学习（PIDL）方法。该方法通过定制的物理信息损失函数，将总电离剂量引起的退化机制（具体为界面和氧化物陷阱电荷积累）融入基于Transformer的神经网络架构中。这种损失函数明确惩罚与导通状态电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对碳化硅MOSFET剩余寿命预测的物理信息深度学习技术具有重要的战略价值。作为光伏逆变器和储能系统的核心功率器件，碳化硅MOSFET的可靠性直接关系到我们产品在全生命周期内的性能表现和运维成本。 该技术的核心优势在于解决了稀疏数据条件下的寿命预测难题。在实际应用场景...

Khush Gohel · Swarnav Mukhopadhyay · Rajnin Imran Roya · Surjava Sanyal 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月

由于具有出色的临界电场（>10 MV/cm），富铝的铝镓氮（AlGaN）已成为高压电力电子领域一种颇具前景的材料。在本研究中，我们展示了采用钝化和场板技术的高压 Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道晶体管。对于击穿电压大于 2.7 kV 的情况，采用与栅极焊盘相连和与源极焊盘相连的场板，Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道高电子迁移率晶体管（HEMT）实现了接近 400 MW/cm² 的高巴利加品质因数（BFOM）。此外，我们还报道了非钝化的 Al₀.₆₅Ga₀.₃₅N 沟道 HEMT，其击穿电压大于 ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于高铝组分AlGaN沟道的超高压功率器件技术具有重要的战略价值。该研究展示的Al0.65Ga0.35N HEMT器件实现了超过2.7 kV的击穿电压和高达569 MW/cm²的Baliga品质因数，这一性能指标显著优于现有主流的硅基和碳化硅功率器件，为我们在高压大功率...

Yunsong Xu · Ang Li · Fan Li · Guohao Yu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月

双向开关在电力应用中得到了广泛应用，特别是在交 - 交矩阵变换器和固态断路器中。本研究展示了一种基于氮化镓（GaN）的单片集成双向开关，其特点是采用了双栅高电子迁移率晶体管（HEMT），并且驱动器也集成在同一芯片上。所提出的双向 GaN 开关的实验结果（包括静态和瞬态特性）表明，该开关在高达 250 °C 的温度下具有稳定性。在 10 V 电压下，其工作频率已提高到 1 MHz。据我们所知，首次报道了该开关在 1 kHz 频率下作为 ±311 V 交流功率斩波器可在高达 250 °C 的高温下运...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN基单片集成双向开关技术具有重要的战略价值。该技术实现了增强型GaN双向开关与驱动电路的单片集成，并展现出250°C高温稳定运行能力，这对我们在光伏逆变器、储能变流器及矩阵变换器等核心产品的性能提升具有显著意义。 技术价值方面，该双向开关在1 MHz高频运行和±3...

Chong Qian · Xu Gao · Zhong-Da Zhang · Zi-Yi Yin 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年11月

受人类大脑启发，人工神经元的开发对于实现脉冲神经网络至关重要，该网络通过离散的脉冲传输利用时空处理能力。在这项工作中，我们展示了一种具有类似反相施密特触发器功能的有机滞后反相器，其中 p 型和 n 型有机薄膜晶体管（OTFT）均采用与十六烷基三甲基氯化铵复合的脱氧核糖核酸（DNA - CTMA）这种生物材料作为栅极电介质。DNA - CTMA 介电层的极化特性赋予了反相器稳定的记忆窗口，该窗口被充分利用以构建一个电子漏电积分发放（LIF）神经元，该神经元能够对输入电流脉冲进行积分并产生输出电压脉...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于生物材料介电层的有机滞后逆变器研究虽然聚焦于神经形态计算，但其底层技术原理对我司在智能逆变器和储能系统控制领域具有前瞻性启示意义。 该研究展示的施密特触发器式滞后特性与我司光伏逆变器中的电压稳定控制、储能系统的充放电管理存在技术关联。其利用DNA-CTMA介电层实...

Fuqiong Leia · Keaton J.Brewster · Winfred J.Arthur-Arhin · Katherine E.Schubert 等6人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300

摘要 聚光太阳能发电（CSP）与高温热能存储（TES）相结合，为可调度的太阳能电力提供了有前景的解决方案，可在高于700°C的燃烧温度下实现高效率的热电厂运行。用于CSP的基于氧化物颗粒的高温TES需要一种能够在不超出接收器结构材料温度极限的前提下有效加热颗粒的接收器。具有封闭壁面的间接颗粒接收器得益于较高的壁面传热系数，从而减小了受辐照的接收器壁面与颗粒床层之间的温差。在光滑壁面的窄通道床层中，通过鼓泡颗粒流态化可实现较高的传热系数，使得具有倾斜腔体壁面的太阳能接收器能够承受超过200 kW·...

解读: 该窄通道流化床强化传热技术对阳光电源光储一体化系统具有重要参考价值。研究中700°C以上高温储能与CSP耦合的思路,可启发ST系列储能变流器在光热电站的应用拓展。2500 W/m²K的高传热系数突破了传统储热瓶颈,为PowerTitan等大型储能系统的热管理优化提供新思路。特别是其低气速、高效率特性...