Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps · institutional affiliations. · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

开发使用电化学能量存储（EES）的超高性能能源系统是21世纪工业面临的重要挑战。本文采用水热法制备了用于超级电容器应用的Mn3O4/纳米氧化石墨烯（GO）纳米复合电极材料，该方法可获得更安全、更高效且响应更快的电能系统材料。Mn3O4与氧化石墨烯电极的复合降低了其扩散特性，并增强了其电容行为。通过X射线衍射分析对材料的晶粒尺寸和晶体结构进行了测定。扫描电子显微镜（SEM）结果显示，纳米氧化石墨烯/Mn3O4半导体在太阳能电池、光电子及电子器件领域具有应用前景。采用循环伏安法在1 M KOH电解液...

解读: 该GO/Mn3O4纳米复合材料超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其139.95 Fg⁻¹比电容和优异循环伏安特性可应用于ST系列PCS的直流侧缓冲电容优化,提升PowerTitan储能系统的功率响应速度和循环寿命。纳米材料的宽频介电特性与GaN器件的高频开关特性协同,可为三电平拓扑和...

Nimra Muzaffar · Amir Muhammad Afzal · Muhammad Waqas Iqbal · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

多巴胺是一种重要的脑部化学物质，属于儿茶酚胺类和苯乙胺类有机化合物，对健康幸福的生活至关重要。典型的多巴胺释放异常与多种神经系统疾病以及抑郁状态密切相关。因此，为了全面理解其生理功能，开展多巴胺（DA）水平的实时体内监测显得尤为必要。本文采用水热法合成了硫化钴铌（CoNbS）。所制备的复合电极材料（CoNbS/CNT）具有独特的纳米结构，为离子迁移提供了通道，从而实现了优异的电化学性能。该电极还在不同温度下进行了测试，以获得最佳参数值。在扫描速率为3 mV s⁻¹时，CoNbS/CNT的比容量（...

解读: 该CoNbS/CNT纳米复合电极技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其700 Cg⁻¹比容量和86%库仑效率可启发ST系列PCS的电极材料优化,提升PowerTitan储能系统的能量密度(75 Whkg⁻¹)和功率密度(800 Wkg⁻¹)。不同温度下的电化学性能测试为储能设备宽温域运行提供数据...

Mathias C. J. Weiser · Jan Tausk · Ingmar Kallfass · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

快速准确地感测导通状态电压是功率半导体器件特性表征的重要组成部分。虽然文献中有许多不同的方法和电路，但结果往往难以比较，这阻碍了评估过程。为了能够与其他电路进行明确的比较，本文提出了一种全面的评估方法，用于评估和比较导通状态电压测量电路。此外，还提出了两种定制的钳位电路，并使用所开发的基准测试方案对其进行了评估。这两种电路的 3 分贝频率分别达到 54.6 MHz 和 250.9 MHz，平均响应时间分别为 41.1 ns 和 23.1 ns，可用于 1200 V 功率器件的特性表征。

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于功率晶体管导通态电压快速精确感测技术具有重要的战略意义。作为光伏逆变器和储能系统的核心企业，我们的产品性能很大程度上取决于功率半导体器件的精确表征和可靠运行。 该论文提出的先进钳位电路能够实现高达250.9 MHz的3-dB频率和23.1纳秒的平均响应时间，这对于...

Minghui Sun · Li Wang · Ruiling Jia · Yang Fu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

介电陶瓷电容器受到了广泛关注。在本研究中，制备了(1-x)[0.92Bi0.5Na0.5TiO3-0.08(0.5Ca0.3Ba0.7TiO3-0.5BaTi0.8Zr0.2O3)]-xNaNbO3陶瓷材料。由于合理的两相（P4bm和R3c）共存结构以及NaNbO3的引入，陶瓷的击穿电场强度得到显著提升。结果表明，在x=0.12的0.88[0.92Bi0.5Na0.5TiO3-0.08(0.5Ca0.3Ba0.7TiO3-0.5BaTi0.8Zr0.2O3)]-0.12NaNbO3样品中实现了3...

解读: 该无铅弛豫铁电陶瓷材料在高温(160°C)下仍保持2.8 J/cm³储能密度和92.1%效率,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能系统具有重要价值。其快速充放电能力和高功率密度特性可优化储能变流器的直流侧电容设计,提升系统功率密度和温度适应性。该材料的高击穿场强特性可为三电平拓扑中的母...

Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian · Monikuntala Bhattacharya 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月

本文首次通过实验研究了最新商用 1.2 千伏碳化硅（SiC）平面栅、增强型对称沟槽和非对称沟槽结构金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的体二极管可靠性。所提出的测试平台通过重复脉冲电流模式，可在合理的热限制内实现大电流测试。实验结果揭示了大面积 1.2 千伏商用 SiC MOSFET 存在双极退化风险。对退化现象和机制进行了表征与分析，包括由衬底产生的基面位错（BPD）导致的第一象限和第三象限特性退化，以及由制造工艺产生的 BPD 导致的第三象限膝点电压（$V_{\text{on}}$）...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于1.2kV SiC MOSFET体二极管可靠性的研究具有重要的战略意义。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能变流器的核心部件，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行和全生命周期成本。 该研究揭示的双极退化风险对我们的产品设计具有重要警示作用。在实际应用中，逆变器和储能...

G. K. Naveen Kumar · Arun Kumar Verma · N. Sandeep · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

本文介绍了一种用于电动汽车（EV）车载充电（OBC）的改进型增益升降压（IGBB）功率因数校正（PFC）交直流转换器。所提出的转换器可在 1 - 3.3 千瓦的功率范围内实现高效充电。在传统的高增益且占空比接近 1 的升降压 PFC 中，大幅的电压增益使其在特定运行条件下达到最优配置。然而，所提出的配置无需额外组件即可解决上述问题。所提出的转换器能够在占空比不超过 0.5 的情况下进行降压和升压操作，从而降低传导损耗并提高效率。最后，开发并测试了一个 1 千瓦的缩小比例实验室原型，以验证其有效性...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型Buck-Boost功率因数校正技术对我们的电动汽车车载充电机（OBC）产品线具有重要的技术参考价值。该技术通过优化拓扑结构，在不增加额外元器件的前提下，将占空比控制在0.5以内，有效降低了传统Buck-Boost变换器在高增益工况下的导通损耗，这与我们在光伏逆变...

Benedikt Kohlhepp · Daniel Breidenstein · Niklas Stöcklein · Thomas Dürbaum 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

由于低导通电阻和快速开关特性，GaN-HEMT在高效功率变换器中具有广阔前景。然而，半导体结构中的电荷捕获效应会导致器件参数退化，除导通电阻恶化外，还引发阈值电压漂移，进而影响开关行为、增加损耗，并可能导致米勒自开启。数据手册通常未提供该效应的详细信息，设计者需自行测量。温度、漏极与栅极偏置及开关条件等多种因素影响电荷捕获，其时间常数从微秒至小时量级不等。为此，本文基于常规电力电子实验室设备，提出一种低成本、贴近实际应用工况的阈值电压测试方案。器件工作于硬开关或软开关模式，通过短时中断运行进行阈...

解读: 该GaN-HEMT阈值电压漂移测试技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示硬开关下阈值电压漂移达1V（初始1.1V），直接影响ST储能变流器和SG光伏逆变器的开关损耗与可靠性。测试方法可应用于：1）ST系列储能PCS的GaN器件选型与驱动参数优化，避免米勒自开启风险；2）1500V光伏系统中...

Yunfei Jia · Xun Luo · Shengchang Ji · Shuangrui Jia 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

变压器内部电弧故障是最严重的故障之一，可能引发火灾事故，引起学者广泛关注，凸显防爆性能校准的重要性。然而，目前缺乏准确的电弧能量估算方法。本文在5–100 mm间隙、1–10 kA电流及1–15 atm压力范围内开展640次工频电弧实验，为迄今数量最多、组织最系统的实验研究。提出基于能量等效的平均电弧电压计算方法，避免传统方法偏差，更贴合实际能量曲线。分析影响因素发现，电压与间隙呈线性关系，与压力呈幂函数关系。据此提出考虑间隙长度和压力的电弧能量估算方法，并首次对比新旧方法误差，平均误差由43....

解读: 该变压器油中电弧能量估算方法对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和升压变压器设计具有重要参考价值。研究提出的基于间隙长度和压力的能量估算模型，误差从43.6%降至11.5%，可直接应用于ST系列储能变流器配套变压器的防爆设计与安全校准。640次系统性实验数据为阳光电源制定变压器内部故障保护...

Abhishek Kumar Sahu · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

近年来，碱土金属在能量存储领域的应用引起了广泛关注。本研究采用连续离子层吸附与反应（SILAR）方法，在不锈钢（SS）基底上成功制备了Ba(OH)₂薄膜。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和原子力显微镜（AFM）对所制备的薄膜进行了表征。表面形貌分析表明，沉积在不锈钢上的Ba(OH)₂薄膜呈现出晚香玉（Polianthes tuberosa）状的微观结构。采用1 M Na₂SO₄电解质溶液，通过循环伏安法（C...

解读: 该氢氧化钡薄膜超级电容器技术对阳光电源储能系统具有前瞻参考价值。其402.8 C/g比容量和112 Wh/kg能量密度展示了碱土金属材料在快速充放电场景的潜力,可为ST系列PCS的峰值功率缓冲单元提供技术启发。SILAR无粘结剂制备工艺降低了内阻,其3400 W/kg功率密度特性适合PowerTit...

Zhihong Feng · Shida Han · Yuangang Wang · Hongyu Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

在本研究中，通过采用台面与双场板复合终端结构，并结合衬底减薄工艺，实现了一款高性能的β - Ga₂O₃垂直肖特基势垒二极管（SBD），该二极管具有高击穿电压、低热阻、低导通电阻、高浪涌电流和高巴利加优值（FOM）等特性。利用研磨和抛光工艺消除了亚表面损伤层，从而实现了低欧姆电阻。得益于减薄至 85 µm 厚的衬底，阳极面积为 2×2 mm²的器件导通电阻从 174 mΩ降至 112 mΩ。因此，在 2 V 偏压下，相应的正向电流从 6.04 A 增加到 10.1 A，浪涌电流从 20 A 增加到...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项氧化镓（Ga₂O₃）肖特基二极管技术具有重要的战略价值。该器件实现了1200V耐压、10A正向电流和342 MW/cm²的Baliga品质因数，这些参数直接对应我们光伏逆变器和储能变流器中功率开关器件的核心需求。 **技术价值分析：** 首先，该器件通过衬底减薄至8...

肖齐龙 · 刘洋 · 黄椿 · 吴文娟 等5人 · 电子元件与材料 · 2025年1月 · Vol.44

针对下一代脉冲功率电容器，BNT基陶瓷因高储能密度和环境友好性成为理想介质，但其温频稳定性不足制约应用。采用固相法制备0.6(Na0.5Bi0.5)TiO3-0.4(Sr0.7Bi0.2)TiO3-x%SnNb2O7陶瓷，研究Sn4+/Nb5+共掺对结构与电性能的影响。结果表明，适量掺杂（x<0.6）使晶胞收缩，过量则析出Bi2Ti2O7杂相；异价离子引入局域随机场，形成弱耦合极性纳米微区，增强弛豫特性（1.89<γ<2.07）。当x=0.4时，材料在30–300 ℃介电稳定性优异（△εr/εr...

解读: 该BNT基无铅陶瓷电容器技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究实现的宽温频稳定性（30-180℃、1-50Hz范围内储能性能波动<15%）可直接应用于ST系列储能变流器的直流支撑电容和吸收电容，解决户外储能系统面临的极端温度工况挑战。0.8 J/cm³的储能密度和81%的效率指标可提升Powe...

John Niroula · Qingyun Xie · Elham Rafie Borujeny · Shisong Luo 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

本研究展示了一款按比例缩小（栅长 \(L_{\text {g}} = 50\) 纳米、栅源间距 \(L_{\text {gs}} = 270\) 纳米、栅漏间距 \(L_{\text {gd}} = 360\) 纳米）的射频（RF）AlGaN/GaN 金属-绝缘层-半导体高电子迁移率晶体管（MISHEMT），该晶体管在 500°C 时的电流密度达到创纪录的 1.16 安/毫米，对应的开态电流与关态电流比（\(I_{\text{on}}/I_{\text{off}}\)）为 9。该器件采用等离子体...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项高温GaN MISHEMT技术具有重要的战略价值。该研究实现了500°C环境下1.16 A/mm的创纪录电流密度，这对我们在光伏逆变器和储能系统中广泛应用的功率半导体技术升级具有显著意义。 在光伏逆变器领域，高温工作能力直接关系到系统可靠性和成本优化。当前我们的产品在...

Indira Sundaram · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

固态电解质（SSEs）因其更高的安全性、高能量密度以及不可燃特性，被认为是电动汽车（EVs）和电子设备未来理想的电源解决方案。基于NASICON结构的Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3（LATP）在氧化物基电解质中处于领先地位，展现出优异的锂离子电导率和良好的空气稳定性。然而，高性能氧化物基电解质的发展仍面临挑战，主要由于其本身刚性大、脆性强的特点，限制了正极与负极之间理想界面的形成。在LATP基固态电解质中，位于TiO6八面体与PO4四面体之间的M1–M2空隙是锂离子传输的主要通道，该...

解读: 该LATP固态电解质掺杂技术对阳光电源储能及充电桩产品具有重要价值。Mg掺杂使离子电导率提升186倍(3.41×10⁻³ S/cm),可显著改善ST系列储能PCS的电池安全性与能量密度,降低热管理需求。固态电解质的非易燃特性契合PowerTitan大型储能系统的本质安全设计理念。该技术可应用于电动汽...

R.G.Sotelo Marquin · Andrea Cerdán-Pasarán · R.G.Avilez Garcí · Vijay C.Karade 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

Sb2S3是一种无毒且储量丰富的半导体材料，具有适合紫外-可见光区工作的光学带隙（1.7–1.8 eV）。该材料具有强光学吸收特性，并因其低维结构而表现出各向异性。其优异的光电性能以及与低成本、可扩展制备工艺的良好兼容性，使其成为光伏及其他光电子器件应用中的有力候选材料。本文系统研究了Sb2S3材料的光电特性与其薄膜沉积后热处理工艺之间的关系，研究内容包括退火温度、退火时间、环境压力以及硫（S）被硒（Se）部分取代的影响。研究重点集中在不同退火条件下薄膜的晶粒/晶畴取向、拉曼振动模式和光电流响应...

解读: 该Sb2S3薄膜光电特性研究对阳光电源光伏逆变器产品具有参考价值。研究揭示的退火工艺对材料光响应度的影响(硫气氛下达5.29×10⁴ A/W)及晶体取向优化策略,可为SG系列逆变器的光伏组件匹配提供材料选型依据。其1.7-1.8eV带隙特性与光电转换效率优化路径,对提升MPPT算法在新型光伏材料上的...

鞠禹堰 · 方宇 · 汤伟 · 王笑飞 等5人 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23

针对单相储能逆变器中双向H4桥变换器在换流瞬间存在的时延振荡问题，提出一种统一控制方法。该方法通过电压调节器调控功率流向，结合功率平衡理论推导出适用于双向运行的控制参数；为实现交流电流对电网电压的无静差跟踪并提升系统稳定性，电流内环采用准比例谐振控制器，并基于二阶广义积分器设计锁相环。PSIM仿真与实验结果表明，该方法可实现整流与有源逆变状态间的无缝切换，在启动和工况切换过程中具有良好的动态响应，有效保障单相光伏储能系统中AC-DC双向变换的稳定运行。

解读: 该双向H4桥统一控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有直接应用价值。针对单相储能PCS中AC-DC双向变换的换流振荡问题，所提出的统一控制策略结合准PR控制器和SOGI锁相环，可显著提升阳光电源单相储能变流器在整流/逆变模式切换时的无缝过渡能力。该方法对优化ST系列产...

Ying Ji · Linna Zhao · Shilong Yang · Cunli Lu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.226

本文通过在栅源电压（VGS,OFF/VGS,ON）分别为−4/+15 V、−4/+19 V和0/+19 V条件下进行重复短路（RSC）测试，研究了1.2 kV 4H-SiC MOSFET的退化行为。结合实验与仿真结果发现，在雪崩过程中栅氧化层中捕获的电子或空穴是导致静态参数退化的主要机制。在VGS,OFF/VGS,ON = −4/+19 V条件下，经过240次短路（SC）测试后，阈值电压VTH和导通电阻RDS,ON分别增加了0.4 V和3.0 mΩ；在0/+19 V条件下分别增加了0.45 V和...

解读: 该研究揭示SiC MOSFET短路退化机理对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器至关重要。栅极氧化层电荷陷阱导致阈值电压漂移和导通电阻增加，直接影响功率器件可靠性。研究发现负偏压门极驱动(-4V)可显著改善短路耐受性，为PowerTitan储能系统和充电桩产品的SiC驱动电路优化提供依据。建议...

Jiwon Jung · Dyan Puspita Apsari · Dong-Choon Lee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

本文提出了一种基于一维（1-D）卷积神经网络（CNN）的三电平中性点钳位逆变器实时故障诊断新方法。该方法将数据增强技术应用于仿真数据，提升了深度学习模型的泛化能力。这使得故障诊断模型即使在未经训练的系统条件下也具有较高的鲁棒性。在这种情况下，应用采用数据增强的一维卷积神经网络模型的性能优于未加入白噪声的相同模型，准确率最高可提高1.71%。此外，与使用实验数据训练的深度学习模型相比，使用经过数据增强的仿真数据训练的深度学习模型表现更佳。所提出的方法已通过离线测试仿真和实时深度学习算法实验得到验证...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于一维卷积神经网络的三电平NPC逆变器开路故障诊断技术具有重要的战略价值。三电平NPC拓扑结构是我司大功率光伏逆变器和储能变流器的核心技术架构，该诊断方法直接契合我们在1500V及以上系统、集中式逆变器和大型储能PCS产品线的技术需求。 该技术的核心创新在于通过白噪...

Swati Chaudhary · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

快速的经济增长以及便携式电子市场的迅猛扩张，导致对清洁、先进能源存储与转换技术的巨大需求。本研究报道了一类简单、环保且成本低廉的纳米复合材料的合成，该材料由二氧化锰（MnO）、从洋葱皮（OP）中天然提取的石墨烯纳米片以及从萝卜中天然提取的碳点（CDs）组成，分别记为MnO/OP和MnO/CD。这些纳米复合材料通过一种经济高效且环境友好的水热法合成，所用碳质材料来源于厨余垃圾，符合绿色化学原则。形貌表征结果表明，碳颗粒均匀地负载在MnO表面。采用三电极体系进行了电化学性能测试，包括循环伏安法、恒电...

解读: 该厨余废弃物衍生碳材料复合超级电容器技术对阳光电源储能系统具有前瞻参考价值。MnO/CD纳米复合材料展现的812.8 Fg⁻¹高比电容和优异循环稳定性,可为ST系列PCS和PowerTitan储能系统的混合储能拓扑提供技术启发。其低成本、环保的水热合成路径与绿色制造理念契合,可探索应用于储能系统辅助...

Hongyuan Zhao · Kangqi Fan · Shizhong Zhao · Shuxin Wu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

能量收集背包（EHB）已被公认为可穿戴电子设备的一种可持续电源，但其刚性且沉重的框架与加速结构限制了其在日常生活中的应用。因此，本文提出了一种基于弹弓式柔性加速器（FA）的柔性轻量化EHB设计策略。所提出的FA通过快速释放积累的弹性势能，实现对能量收集装置驱动所需的速度放大。随后，建立并测试了一款质量为1.9 kg、集成FA的电磁式能量收集背包（FA-EEHB），并将其应用于可穿戴电子设备供电。在3.0 Hz超低频振动激励下，携带2.0 kg负载的FA-EEHB可产生215.1 mW的输出功率，...

解读: 该柔性能量收集技术对阳光电源便携式储能和电动汽车充电产品具有启发意义。弹弓式柔性加速器通过弹性势能快速释放实现低频振动高效发电,可应用于移动储能系统的辅助供电和车载能量回收。其轻量化设计理念(1.9kg系统输出215mW)可优化阳光电源便携式储能产品结构,降低系统重量。超低频振动能量捕获技术可集成到...

Maldon Patrice Goodridge · Subhash Lakshminarayana · Alessandro Zocca · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

针对大量基于物联网的高功率设备（如智能电动汽车充电站）的变载攻击（LAA）可能会严重扰乱电网运行。在本研究中，我们旨在揭示可能造成严重影响的变载攻击的时空特征。这一问题颇具挑战性，因为现有的保护措施，如旨在使电力系统能够抵御单个组件故障的 $N - 1$ 安全性，在很大程度上也能使系统对负载变化具有恢复能力。因此，那些能导致网络故障的、经过精心策划注入的负载扰动可被视为“罕见事件”。为此，我们采用一种罕见事件采样方法来揭示在电力网络中时空分布的变载攻击。这种采样方法的关键优势在于能够从具有不连续...

解读: 该负载篡改攻击防护研究对阳光电源充电桩产品线具有重要安全价值。研究揭示的协调性负载攻击风险直接关联智能充电桩的并网安全性。建议在充电桩控制系统中集成异常负载检测算法，通过监测充电功率突变模式识别潜在攻击行为。可将稀有事件采样方法应用于iSolarCloud云平台，建立充电站集群的安全态势感知系统，实...