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共源共栅晶体管中的负电阻现象
Negative Resistance in Cascode Transistors
Mohammad Samizadeh Nikoo · Armin Jafari · Nirmana Perera · Elison Matioli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
共源共栅（Cascode）拓扑结合了高压GaN和低压Si晶体管的优势，既具备GaN的低导通电阻，又兼容Si栅极驱动器，且具有较高的阈值电压。然而，该拓扑在功率电路中表现出的不稳定性（如负电阻现象）限制了其在高频功率变换中的应用。
解读: 共源共栅GaN技术是提升光伏逆变器和储能PCS功率密度的关键路径。阳光电源在户用光伏及小型储能产品中已积极布局宽禁带半导体应用。本文揭示的负电阻现象与不稳定性是工程化应用中的核心痛点，直接影响系统可靠性。建议研发团队在设计高频功率模块时，重点评估Cascode结构的寄生参数匹配与驱动电路阻尼设计，以...
多晶硅/4H-SiC功率异质结在反向偏压应力下场致发射隧穿电流的反常减小
Anomalous Decrease of Field-Emission Tunneling Current for Poly-Si/4H-SiC Power Heterojunction Under Reverse Bias Stress
Hao Fu · Zilong Wu · Xiangrui Fan · Xinyu Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
首次通过实验验证了低势垒多晶硅（Poly - Si）/4H - 碳化硅（4H - SiC）异质结的可靠性。该异质结分别在 500 A/cm²的正向电流密度和 1 MV/cm 的反向电场下表现出卓越的长期正向导通和反向阻断可靠性，这对于功率应用至关重要。在 1.2 kV 级 4H - SiC 外延层上制备了纯功率异质结，其势垒高度为 0.804 eV，理想因子为 1.026。创新性地发现，异质结反向电流（ ${I}_{\text {R}}\text {)}$ ）随反向偏置应力时间反常减小，且正向电...
解读: 从阳光电源功率半导体器件应用角度来看，这项Poly-Si/4H-SiC异质结技术具有重要的战略参考价值。该研究首次系统验证了低势垒异质结在1.2kV级应用中的长期可靠性，在500A/cm²正向电流密度和1MV/cm反向电场条件下表现出色的稳定性，这直接契合我司光伏逆变器和储能变流器中功率开关器件的工...
一种提高1.2kV SiC功率MOSFET短路耐受能力的新型用户可配置方法
A New User-Configurable Method to Improve Short-Circuit Ruggedness of 1.2-kV SiC Power MOSFETs
Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年2月
碳化硅（SiC）功率MOSFET正逐步取代硅基IGBT应用于电力转换领域。然而，为满足电动汽车电机驱动等应用需求，SiC MOSFET的短路耐受能力需进一步提升以对标硅基IGBT。本文提出了一种新型用户可配置方法，通过串联硅基增强型MOSFET来增强SiC器件的短路鲁棒性。
解读: 该研究直接针对SiC器件在极端工况下的可靠性瓶颈，对阳光电源的业务具有极高价值。在光伏逆变器（尤其是组串式和集中式）及储能系统（PowerTitan/PowerStack）中，SiC器件已成为提升功率密度和效率的核心。该方法提出的短路保护策略可直接优化逆变器功率模块的驱动电路设计，提升产品在复杂电网...
一种基于p-Si/n-SnO2结的高性能自供电紫外探测器的简便构筑方法
Facile construction of p-Si/n-SnO2 junction towards high performance self-powered UV photodetector
Xingyu LiLi TianJinshou WangHui Liu · 半导体学报 · 2025年7月 · Vol.46
近年来，基于SnO2的自供电紫外探测器因其无需外接电源即可持续工作的特性而备受关注。然而，多数现有器件的制备需额外工艺步骤或复杂流程。本文提出一种简便、低成本的方法，通过化学气相沉积法合成n型SnO2微带并与p型Si基底直接集成，构建p-Si/n-SnO2结型自供电紫外探测器。SnO2微带的高质量和带状形貌有利于与p-Si形成良好接触，界面处形成的内建电场赋予器件自供电性能。该器件在零偏压下表现出0.12 mA/W的高响应率、超过10³的明暗电流比以及快速响应速度，为发展低成本、高性能自供电紫外...
解读: 该p-Si/n-SnO2自供电紫外探测器技术对阳光电源光伏与储能产品具有重要应用价值。其自供电特性和高灵敏度可应用于：1）SG系列光伏逆变器的辐照度监测模块，替代传统需供电的光传感器，降低系统功耗并提高MPPT算法精度；2）PowerTitan储能系统的紫外老化监测，实时评估户外设备绝缘材料退化状态...
硅超结MOSFET与碳化硅肖特基二极管对的详细分析开关瞬态模型
A Detailed Analytical Switching Transient Model for Silicon Superjunction MOSFET and SiC Schottky Diode Pair
Manish Mandal · Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
硅超结MOSFET（Si SJMOS）与碳化硅肖特基二极管（SiC SBD）组合因高可靠性和性价比，常用于单相PFC应用。本文针对Si SJMOS与宽禁带器件在开关动态上的差异，提出了一种改进的分析模型，用于深入研究其开关瞬态过程。
解读: 该研究对于阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。在单相PFC电路中，Si SJMOS与SiC SBD的混合应用是平衡成本与效率的关键方案。通过该分析模型，研发团队能更精确地预测开关损耗与电磁干扰（EMI），从而优化PCB布局与驱动电路设计。建议在户用组串式逆变器及充电桩的功率模块设...
用于高效电机控制的Si晶闸管与SiC FET混合模块固态接触器
Solid-State Contactor With Si Thyristor and SiC FET Hybrid Module for High-Efficiency Motor Control
Chunmeng Xu · Pietro Cairoli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文针对感应电机直接启动中高浪涌电流的挑战，提出了一种新型“ThyFET”混合拓扑固态接触器。该方案结合了Si晶闸管的通流能力与SiC FET的低损耗特性，有效解决了传统Si SCR方案在电机启动应用中的局限性，提升了系统效率与可靠性。
解读: 该技术通过Si与SiC的混合封装，在处理高浪涌电流的同时降低了导通损耗，对阳光电源的产品线具有参考价值。在风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan）的预充电电路或软启动环节中，此类混合模块可替代传统继电器或纯SCR方案，提升系统启动效率并减小体积。建议研发团队关注该混合模块在应对高冲击电流场...
硅基氮化铝环形微谐振器及其在串联谐振变换器中的应用可行性
Contour-Mode Ring-Shaped AlN Microresonator on Si and Feasibility of Its Application in Series-Resonant Converter
Abusaleh M. Imtiaz · Faisal H. Khan · Jeffrey S. Walling · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年8月
本文提出了一种基于硅基氮化铝（AlN）的压电微谐振器，旨在替代低功率谐振变换器中的分立无源元件（电感/电容）。该技术主要面向生物医学应用，通过MEMS工艺实现能量传输，为电力电子器件的小型化与集成化提供了新路径。
解读: 该技术属于MEMS与微型化电力电子领域，目前主要针对低功率、生物医学等极小尺寸场景，与阳光电源现有的光伏逆变器、PowerTitan储能系统等大功率工业级产品线存在较大技术跨度。虽然其提出的“无源元件集成化”思路具有前瞻性，但短期内难以应用于高功率密度、高可靠性要求的电力电子变换器。建议研发团队关注...
用于高压SiC MOSFET串联电压平衡的可变关断栅极驱动技术
Variable Turn-OFF Gate Voltage Drive for Voltage Balancing of High-Speed SiC MOSFETs in Series-Connection
Ye Zhou · Liang Xian · Xu Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
针对串联SiC MOSFET电压不平衡问题，本文提出了一种高精度、自适应闭环控制的主动栅极驱动方案。针对Si基驱动芯片在纳秒级开关瞬态下的响应延迟限制，该研究通过优化关断栅极电压调节策略，有效解决了高压应用中器件串联的动态均压难题，提升了功率变换系统的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。随着光伏与储能系统向更高直流母线电压（如1500V及以上）发展，SiC MOSFET串联技术是提升功率密度和效率的关键。该研究提出的主动栅极驱动方案能有效解决高压串联下的均压难题，有助于阳光电源在下一代高...
硅IGBT、碳化硅MOSFET和氮化镓HEMT在低至10毫开尔文深低温环境下的首次特性表征
First Characterization of Si IGBT, SiC MOSFET, and GaN HEMT at Deep Cryogenic Temperatures Down to 10 Millikelvins
Xin Yang · Zineng Yang · Matthew Porter · Linbo Shao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文首次研究了Si IGBT、SiC MOSFET和GaN HEMT在深低温（T < 4.2 K）环境下的电气特性。深低温电力电子转换在量子计算、空间探测等领域具有重要意义，但目前缺乏相关器件在高压及动态开关性能方面的研究数据。
解读: 该研究探讨了功率器件在极低温环境下的极限性能，目前阳光电源的核心业务（光伏、储能、风电、充电桩）主要运行在常规环境温度下，该技术尚处于基础物理研究阶段。然而，随着量子计算辅助能源管理及极端环境空间能源系统的兴起，宽禁带半导体（SiC/GaN）在极端工况下的可靠性数据可为未来前瞻性技术储备提供参考。建...
一种基于硅MOSFET的高功率无线电动汽车充电器及其宽ZVS工作范围
An Si MOSFET-Based High-Power Wireless EV Charger With a Wide ZVS Operating Range
Wenwei Victor Wang · Duleepa Thrimawithana · Martin Neuburger · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种适用于高功率无线电动汽车充电器的新型数字化调制方案，采用集成升压多电平变换器（IBMC）作为原边变换器。该方案使IBMC能够产生幅值可控的升压方波交流电压，从而在宽负载范围内高效调节功率，并实现宽范围的零电压开关（ZVS）。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。目前阳光电源充电桩产品线正向高功率、高效率方向演进，文中提出的集成升压多电平变换器（IBMC）及数字化调制方案，有助于优化充电桩内部功率变换级的拓扑结构，提升在大功率无线充电场景下的转换效率和ZVS范围。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度和降低...
一种采用最优开关策略的混合三级混合开关
Hybrid2）有源中点钳位变换器
Tianlun Xia · Xinchun Feng · Chushan Li · Rulei Han 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
多电平变换器拓扑适应航空电力系统高电压、大功率的发展趋势。为实现高效率与高功率密度，常采用碳化硅（SiC）等宽禁带器件，但全SiC方案成本过高。本文提出一种混合型Hybrid2有源中点钳位（ANPC）变换器，仅含两个Si/SiC混合开关，其余为硅基IGBT。通过混合频率调制策略，将绝大部分开关任务转移至混合开关。结合实验与理论分析，深入研究混合开关的特性，并提出最优开关策略以降低损耗、提升功率能力并保障器件安全。实验平台验证了该拓扑在成本、效率与可靠性方面的优势，适用于现代航空高功率变流器。
解读: 该混合型Hybrid2 ANPC拓扑对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过Si IGBT与SiC混合开关的协同设计，可在保持三电平拓扑高效率优势的同时，显著降低全SiC方案的成本压力。混合频率调制策略将高频开关损耗集中于SiC器件，低频开关由IGBT承担...
用于中压直流电动航空推进的高效七电平变换器：一种Si-IGBT与SiC-MOSFET混合方案
High-Efficiency Seven-Level Converter for MVDC Electric Aircraft Propulsion: A Hybrid Si-IGBT and SiC-MOSFET Approach
Yiming Sun · Chengming Zhang · Zihao Zhu · Mingyi Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
航空电动推进系统是实现高效、低排放的关键趋势。中压直流（MVDC）配电成为有效解决方案。本文研究了七电平变换器在航空电动推进系统中的应用，提出了一种结合Si-IGBT与SiC-MOSFET的混合功率模块方案，旨在提升系统效率并降低损耗。
解读: 该研究提出的Si-IGBT与SiC-MOSFET混合多电平拓扑，在提升功率密度与效率方面具有显著优势。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务聚焦于地面光伏与储能，但该技术在高性能功率模块设计上的思路，可为公司下一代高压大功率储能变流器（如PowerTitan系列）提供技术参考。特别是在追求更高直流母线电...
三相三线制混合频率并联逆变系统及其无线同步技术
3P3W Grid-Connected Hybrid-Frequency Parallel Inverter System With Wireless Synchronization
Tsai-Fu Wu · Temir Sakavov · Chien-Chih Hung · Jui-Yang Chiu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文探讨了宽禁带/硅（WBG/Si）混合家族中的混合频率并联逆变系统（HbFPIS）。该系统由两个并联逆变器组成：低频大功率逆变器负责高功率输出，高频小功率逆变器负责补偿。通过无线同步技术，该架构优化了系统效率与功率密度，为高性能并网逆变技术提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器产品线具有重要参考价值。通过结合SiC（宽禁带）与Si（硅基）器件的混合并联架构，可以在不显著增加成本的前提下，提升逆变器的功率密度和转换效率。建议研发团队关注该拓扑在大型地面光伏电站中的应用潜力，特别是如何通过高频小功率模块补偿低频大功率模块的谐波，从而...
用于无线电能传输系统中接收端位置识别与功率增强的3D传感中间线圈
3-D Sensing Intermediate Coils for Receiver Position Identification and Power Enhancement in WPT System
Mi Dong · Mengxuan Li · Jingyang Zhou · Zhendong Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文提出了一种基于传感中间线圈的无线电能传输（WPT）系统接收端位置识别方法。通过在发射线圈平面放置传感线圈，实现了对接收线圈三维空间位置的精确计算，从而优化了传输效率与功率输出。
解读: 该技术主要应用于无线充电领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术协同性。随着大功率无线充电技术的发展，该方案中关于空间位置识别与功率动态调节的算法，可为公司未来布局自动驾驶车辆的无线充电基础设施提供技术储备。此外，该传感线圈设计思路也可借鉴用于储能系统内部无线传感监测，以提升系统集成度与运...
级联GaN HEMT短路失效的物理机理研究
Physical Understanding on Short-Circuit Failure for Cascode GaN HEMTs
Xuanting Song · Jun Wang · Gaoqiang Deng · Yongzhou Zou 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
短路耐受能力是开关电源中功率器件的重要指标。针对硅基和碳化硅MOSFET已有广泛研究，但对由硅MOSFET与耗尽型GaN HEMT（DHEMT）构成的级联GaN高电子迁移率晶体管，其短路失效机制尚不明确。本文通过实验与数值模拟相结合的方法，分别提取两种器件的电学特性，揭示级联结构在短路过程中的电热失效机制。结果表明，DHEMT承受的电热应力远高于硅MOSFET，更易发生热失效。进一步的热-力耦合仿真显示，异质结层间热膨胀系数差异引发的机械应力是导致DHEMT失效的根源。此外，分析了栅极控制机制对...
解读: 该级联GaN HEMT短路失效机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要指导价值。研究揭示的DHEMT热应力集中和异质结热膨胀失配机制，可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的GaN器件选型与保护设计。针对短路鲁棒性与导通电阻的折衷设计指导，有助于优化PowerTitan大型储能系统的功率模块热...
考虑电极润湿性的水电解制氢模型
Water-electrolysis hydrogen production model incorporating electrode wettability
Shuai Sun · Wei Hua · Yueying Li · Bingsheng Li 等9人 · Energy Conversion and Management · 2026年4月 · Vol.353
本文构建了融合电极润湿性影响的水电解制氢机理模型，通过多物理场耦合仿真分析气液传输、界面润湿与电化学反应的动态交互，提升产氢效率预测精度。
解读: 该研究对阳光电源ST系列PCS在绿氢制备场景中的电解槽协同控制具有参考价值，尤其在PowerTitan储能系统与PEM/AWE电解槽联合运行时，可优化PCS输出纹波与动态响应以匹配润湿敏感型电极工况。建议在iSolarCloud平台中集成润湿状态感知模块，支撑光-储-氢系统能量管理策略升级。...
一种基于独立组件的单电感三端口DC-DC变换器系统化拓扑推导新方法
A Novel Systematic Topology Derivation Method for Single-Inductor Three-Port DC–DC Converters from Separate Components
Liping Mo · Chaoqiang Jiang · Xiaosheng Wang · Ben Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对单电感三端口DC-DC变换器（SI-TPC）拓扑推导受限于预设结构或特定单元的问题，本文提出了一种基于独立组件的系统化推导新方法，旨在挖掘更多具有应用价值的拓扑结构，以满足多样化的电力电子应用需求。
解读: 该研究提出的系统化拓扑推导方法对于阳光电源的研发具有重要价值。在光储一体化产品（如PowerStack、PowerTitan系列及户用储能系统）中，多端口变换器是实现光伏与储能高效耦合的核心。通过该方法挖掘出的新型单电感三端口拓扑，有望进一步简化电路结构、降低功率器件数量，从而提升系统功率密度并降低...
无短路与死区问题的改进型NPC逆变器
Improved NPC Inverters Without Short-Circuit and Dead-Time Issues
Ashraf Ali Khan · Usman Ali Khan · Furqan Ahmed · Honnyong Cha 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
传统中点钳位（NPC）逆变器存在短路风险，通常需引入死区时间来规避，但这会导致输出电压降低及波形畸变。本文探讨了双Buck NPC（DB-NPC）和分立电感NPC（SI-NPC）等拓扑，旨在从电路结构层面解决短路问题，从而消除死区时间带来的负面影响，提升逆变器性能。
解读: 该研究直接针对NPC拓扑的核心痛点，对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有重要参考价值。目前阳光电源的高功率密度逆变器广泛采用三电平技术，通过引入DB-NPC或SI-NPC等改进型拓扑，可在不牺牲输出质量的前提下消除死区时间，显著提升逆变器效率并降低谐波畸变。建议研发团队评估该拓扑在下一代高...
基于SiC器件的混合级联多电平变换器无变压器6.6-kV STATCOM
A Transformerless 6.6-kV STATCOM Based on a Hybrid Cascade Multilevel Converter Using SiC Devices
Yushi Koyama · Yosuke Nakazawa · Hiroshi Mochikawa · Atsuhiko Kuzumaki 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文开发了一种基于SiC器件的混合级联多电平变换器无变压器静止同步补偿器（STATCOM）原型，额定电压6.6kV，功率100kVA。该拓扑结合了多电压变换器单元、Si与SiC半导体器件以及混合调制技术，旨在提升中高压并网设备的效率与功率密度。
解读: 该技术对于阳光电源的中高压储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网设备具有重要参考价值。采用SiC器件与混合级联拓扑可显著降低系统体积与损耗，实现无变压器化，从而提升系统功率密度和并网效率。建议研发团队关注该混合调制策略，探索其在阳光电源高压PCS产品中的应用潜力，以进一步优化中高压电网...
利用串联在发射极的栅源短路耗尽型Si MOSFET增强1.2kV Si IGBT的短路能力
Enhancing Short Circuit Capability of 1.2-kV Si IGBT Using a Gate-Source Shorted Si Depletion Mode MOSFET in Series With the Emitter
Ajit Kanale · B. Jayant Baliga · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
短路（SC）能力是现代电力电子器件的关键指标。通常，低导通压降的IGBT往往牺牲了短路耐受能力。本文提出了一种通过在IGBT发射极串联栅源短路的耗尽型Si MOSFET的方法，在不显著增加导通损耗的前提下，有效提升了1.2kV Si IGBT的短路耐受能力，优化了器件的性能权衡。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有重要参考价值。目前阳光电源在高功率密度设计中，常面临IGBT短路耐受时间与导通损耗之间的矛盾。通过引入耗尽型MOSFET作为辅助保护电路，可以在不更换更高规格IGBT的前提下，提升系统在极端故障工况下的可...
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