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...

Jiale Du · Bin Hou · Ling Yang · Yachao Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

在本文中，我们报道了一种在高质量超薄缓冲层上制备的高性能增强型氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT），该超薄缓冲层是通过在高电阻率（HR）硅衬底上采用两步渐变（TSG）过渡结构实现的。由于TSG过渡结构能够使位错迅速湮灭，该超薄缓冲层的总位错密度（TDD）低至 ${1}.{7}\times {10} ^{{9}}$ cm $^{-{2}}$ ，这有助于改善电流和射频功率性能。因此，在该结构上制备的增强型GaN HEMT的最大漏极电流达到620 mA/mm，阈值电压（ ${V}_{\tex...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硅基衬底的增强型GaN HEMT技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的两步梯度过渡结构实现了超薄缓冲层的高质量外延生长，将位错密度降低至1.7×10⁹ cm⁻²，这为功率器件性能的突破奠定了基础。 在光伏逆变器和储能变流器领域，该技术展现的5.32 W/mm输出...

Michael Walter · Mark-M. Bakran · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

本研究的核心目标是提高一款设计用于在 400 V 直流母线电压下运行的牵引混合开关逆变器的效率。这一目标通过将分立的 650 V 硅绝缘栅双极型晶体管（Si - IGBT）和续流二极管与 650 V 碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC - MOSFET）进行并联组合来实现。本研究提出了一种创新方法，即引入额外的电感，将 SiC - MOSFET 半桥与 IGBT/硅二极管半桥解耦。这种解耦方法有效降低了有源 SiC - MOSFET 的开通损耗和无源硅二极管的关断损耗，与非解耦配置相比，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于电感解耦的硅基IGBT与碳化硅MOSFET混合逆变器技术具有重要的应用价值和战略意义。 该技术通过在SiC-MOSFET半桥与IGBT/Si二极管半桥之间引入解耦电感，有效降低了SiC-MOSFET的开通损耗和硅二极管的关断损耗，这与我们在光伏逆变器和储能变流器产...

Martin Ansong · Gan Huang · Thomas N.Nyang’on · Robinson J.Musembi 等5人 · Solar Energy · 2025年7月 · Vol.294

摘要 太阳辐照度（SI）预测对于光伏（PV）系统的可靠运行至关重要。这一点在非洲等地区尤为突出，因为这些地区的许多SI预测方法依赖于稀缺的历史数据，而电力网络本身存在的不稳定性又因SI的波动性而进一步加剧。准确的太阳能预测对于改善电网管理至关重要，可帮助运营商平衡供需关系并提升系统稳定性。基于地面的天空成像技术是一种有前景的SI预测方法，无需依赖大量历史数据。然而，商用天空成像仪价格昂贵且灵活性有限。本文介绍了卡尔斯鲁厄低本钱全天候成像仪（KALiSI），该设备由市售组件构成，能够拍摄高分辨率图...

解读: 该低成本天空成像超短期光伏预测技术对阳光电源SG系列逆变器和ST储能系统具有重要应用价值。15分钟前瞻预测可优化MPPT算法响应速度,提升逆变器在云层遮挡等突变工况下的功率跟踪精度。结合iSolarCloud平台,CNN-LSTM预测模型可为PowerTitan储能系统提供精准充放电调度依据,降低电...

Zuxing Qi · Shan Wang · Dedong Gao · Guoying Bao 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 随着在役光伏（PV）组件逐渐接近使用寿命终点，高效且低污染的回收技术成为推动光伏产业健康发展的关键。目前常使用强酸和强碱从废弃晶硅（c-Si）光伏组件的电池中浸出银和铝，但这类方法对环境尤其是水质可能造成严重危害。本文提出一种新型离子交换方法，用于从废弃c-Si组件中浸出银和铝。碘离子在Dowex 1 × 8离子交换树脂上的吸附主要涉及–NH2基团与I-之间的反应。T42H树脂对浸出液中银和铝的吸附则主要通过R-SO3H功能基团与[AgI]-离子以及Al3+离子之间的相互作用实现。该离子交...

解读: 该离子交换法回收晶硅组件中银铝技术对阳光电源具有重要战略价值。随着早期安装的光伏电站陆续进入退役期,iSolarCloud平台可集成该环保回收技术,为全生命周期运维提供闭环解决方案。相比强酸碱浸出,该方法银铝回收率达99.97%和99.84%,且废液处理友好,契合公司ESS储能系统和SG逆变器产品的...

Yanfeng Wanga1 · Fengshuo Xi · Kuixian Wei · Zhongqiu Tong 等7人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386

摘要 全球向可持续能源的转型使光伏（PV）技术，特别是晶体硅（c-Si）太阳能电池，占据了约97%的光伏市场，这一发展由降低成本和提高效率的双重需求所驱动。本文对实现上述目标的关键步骤——c-Si硅片表面纹理化技术——进行了深入评述。我们首先探讨了从传统的游离磨料浆料切割（LASS）向金刚石线锯切割（DWS）的转变，后者具有更高的生产效率、更少的切口损耗，并能够实现更薄硅片的制造。随后，本文深入分析了多种纹理化方法，包括气相腐蚀、反应离子刻蚀（RIE）、激光刻蚀、酸性刻蚀、碱性刻蚀以及金属辅助化...

解读: 该硅片表面织构化技术研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。金刚线切割硅片的新型刻蚀技术(如MACE倒金字塔结构)可显著提升电池光捕获效率,直接影响组件输出功率。这要求我们的MPPT算法优化以适配高效电池的IV特性曲线变化,同时在1500V系统设计中需考虑更高转换效率带来的热管理需求。该技...

Shrestha Bhattachary · Ashutosh Pande · Shahnawaz Alam · Silajit Manna 等7人 · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299

摘要 本文通过详细的模拟研究，探讨了n型单晶硅晶圆电阻率（掺杂浓度）变化对硅异质结（SHJ）太阳能电池功率转换效率（PCE）的影响。首先，为了基于晶圆电阻率识别由复合引起的损耗机制，分析了有效少数载流子寿命（τ_eff）。结果表明，在最大功率点（MPP）工作条件下，τ_eff 受晶圆中掺杂密度的显著影响。在电阻率约为0.8至4.5 Ω·cm的范围内，SRH复合基本保持不变（τ_SRH ≈ 7 ms），而俄歇复合在低电阻率晶圆中明显增强（τ_Aug 从约7 ms增加至约4 ms）。低电阻率晶圆还对...

解读: 该硅异质结电池载流子动力学研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要价值。研究揭示低阻硅片可将电池效率从21.8%提升至23.4%,通过优化内建电势和降低接触电阻实现。这为逆变器MPPT算法优化提供理论依据:针对高效SHJ组件的更高工作电压(639mV)和填充因子(85%)特性,可改进1500V系统的...

Nikhil Suresh Patil · Satish Belkhode · Anshuman Shukla · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年11月 · Vol.14

本文提出一种Si-IGBT与SiC-MOSFET混合使用的中点钳位型双有源桥（HNPC-DAB）变换器，结合多相移（MPS）调制策略，实现宽电压范围零电压开关（ZVS）与变压器峰值电流最小化，显著降低开关与导通损耗，并通过0.8kW样机验证其优于三相移（TPS）的性能。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器（PCS）及PowerTitan大型储能系统的双向DC-DC级具有重要参考价值：Si/SiC混合器件方案可兼顾成本与效率，MPS调制有助于提升高压大功率PCS在宽电压范围（如1500V系统适配不同SOC电池簇）下的ZVS覆盖率和整机效率。建议在下一代高功率密度PCS...

Alexander Melnikov · Andreas Mandelis · Peng Song · Junyan Liu · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年7月

本文采用非接触式激光光载流子辐射测温法（PCR），研究了开路条件下硅太阳能电池中主导电容的识别问题。结合理论与实验，分析PCR信号对电荷传输层（CTL）及p-n结基底层电容的依赖性，揭示了由这些电容与串联电阻构成的RC扩散时间常数可通过PCR频率扫描灵敏检测。研究表明，重组寿命及CTL扩散寿命τ_RC主导了三类光伏硅电池中非平衡光生载流子密度波的动力学行为与提取过程。τ_RC与薄上层CTL及其相关复合寿命密切相关，显著影响自由光生载流子穿越p-n结、表面分布及电极收集，因此CTL电容应成为提升太...

解读: 该PCR非接触检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。研究揭示的电荷传输层电容与RC时间常数对载流子收集效率的影响机制，可指导逆变器输入级电容设计与阻抗匹配优化，提升最大功率点追踪精度。CTL电容特性的频域分析方法可应用于iSolarCloud智能运维平台，通过非接触式光...

Minsung Kim · Sangmin Song · Hyunsoo Song · Younghoon Park 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月

本文研究了可在标准CMOS工艺中制备的背照式光伏（PV）单元，旨在提升能量转换效率并实现光伏单元与片上电源电路的高密度集成。通过利用多晶硅和金属层作为近红外（NIR）反射器与屏蔽层，延长NIR在PV中的光程，并支持在其上方垂直集成MIM电容。基于180 nm 1P6M CMOS工艺，实现了带有P-Si及金属光栅结构的硅p-n结PV单元，以及开关电容型DC-DC升压变换器、模拟基准和压控振荡器等电路。实验结果表明，带P-Si光栅与金属屏蔽层的PV单元在980 nm处的光电流密度提升了67%，且集成...

解读: 该背照式CMOS光伏集成技术对阳光电源智能功率模块设计具有重要启发价值。研究中的NIR光栅反射结构与垂直集成MIM电容方案，可应用于SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的辅助供电模块，实现功率器件与控制电路的高密度集成。其DC-DC升压变换器与片上光伏单元的单芯片集成思路，可优化阳光电源SiC功率模块...

In Fig. 6 a–d · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年3月 · Vol.36.0

在本研究中，制备了Al/PANI:Rubrene/p-Si肖特基光电二极管。为实现该过程，将不同量的Rubrene添加到PANI中，并作为器件中的界面材料使用。为了评估所制备器件的电学性能，根据添加剂含量的不同，在暗态及不同光照强度（从20至100 mW/cm²，间隔为20 mW/cm²）下进行了多种光电响应测量。对测量结果进行了分析，并计算了一些性能参数，如理想因子（n）、势垒高度（ΦB）、饱和电流（Io）和串联电阻（Rs）。对于混合比例为1:0.5的二极管，随着光照强度的增加，其光电流最高值...

解读: 该肖特基光电二极管研究对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有参考价值。PANI:Rubrene混合界面材料在不同光照强度下的光响应特性(20-100mW/cm²)可为逆变器光照传感器设计提供思路,最优1:0.5配比实现的高探测率(6.25×10¹⁰ Jones)和响应度(4.97 A/W)表...

Yuxi Zhou · Jiejie Zhu · Bowen Zhang · Qiyu Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月

本文展示了用于低压应用的、基于6英寸硅衬底且具有出色射频性能的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）。采用金属有机化学气相沉积法再生长n⁺ - InGaN欧姆接触，整片晶圆上的欧姆接触电阻平均值达到<0.08 Ω·mm。该器件栅长为220 nm，源漏间距为2.2 μm，饱和电流高达1689 mA/mm，峰值跨导为436 mS/mm。将晶圆减薄至100 μm后，对栅宽（Wg）为2×100 μm的HEMT在3.6 GHz下进行负载牵引测量，结果表明，在5 - 15 V的低漏极电压（Vd）下...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文展示的基于6英寸硅基底的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）技术具有重要的战略参考价值，但其应用方向与我司核心产品存在显著差异。 该技术的核心优势在于低电压（5-15V）下的射频性能优化，在3.6GHz频段实现了业界领先的功率密度（最高4.35W/mm）...

Yang He · Shun Wan · Shi Zhou · Zeming Huang 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年3月 · Vol.126

针对绝缘体上硅（SOI）器件热管理难题，本文从热学与力学协同角度研究了亲水性键合与表面活化键合技术在Si/SiC界面构建中的应用。通过优化界面键合工艺，显著提升了界面热导率并增强了结构可靠性。结合微观结构表征与热-力耦合模拟，揭示了界面质量、化学键合状态及粗糙度对热输运性能的影响机制，为高功率密度集成电路的高效散热提供了可行的技术路径与理论支持。

解读: 该Si/SiC界面热管理技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器中，SiC MOSFET的高功率密度运行面临严峻散热挑战，SOI基SiC器件的界面热阻直接影响结温控制。研究中的表面活化键合技术可显著降低Si/SiC界面热阻，提升器件热导率，有助于P...

Teke Hua · Xiaolin Wang · Ka-wing Kevin Chan · K. W. Cheng · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

基于开关电感SI单元开发了一种具有连续可调能力的新型开关电感功率变换器SIPC。与先前具有固定电流转换比的SIPC相比，所提变换器不仅可通过改变SI单元数量调节输出电流，还可实现输出电流的连续调节。该能力显著增强了输出电流调节的自由度，使所提SIPC更有利于电流转换应用。此外元件的寄生电容可与开关电感一起利用形成谐振槽以实现高电压应力开关的ZVS功能，促进紧凑性和效率。详细分析了工作原理、扩展和设计。通过仿真和实验结果验证了所提SIPC的可行性和性能。

解读: 该开关电感变换器研究对阳光电源DC-DC变换器技术创新有重要参考价值。连续可调输出电流和增强调节自由度的特性可应用于阳光PowerTitan储能系统的模块化双向DC-DC变换器，实现灵活的功率分配。利用寄生电容形成谐振槽实现ZVS的设计思路为阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的软开关技术提供...

Xia Zhou · Zhicheng Xin · Zan Wu · Kuang Sheng · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

功率半导体器件是电力电子系统的核心部件，也是最脆弱的部分。本文收集了2010年以来硅（Si）和碳化硅（SiC）功率半导体器件的功率循环试验（PCT）数据，分析了不同封装技术、测试方法、产品类型及制造商等因素对器件寿命的影响。将功率半导体模块分为三类：采用铝线键合和焊料的常规模块、单一改进型（焊料或键合线改进）和双重改进型（焊料与键合线均改进）模块，并分别拟合其寿命模型。结果表明，所拟合的寿命预测公式具有较高精度，预测寿命与实验数据的平均比值为1.4–2.8倍。

解读: 该功率半导体寿命预测技术对阳光电源全产品线具有重要价值。针对ST储能变流器和SG光伏逆变器，可基于不同封装技术（常规/单一改进/双重改进）的寿命模型，优化SiC/Si IGBT模块选型，提升系统25年全生命周期可靠性。对电动汽车OBC和电机驱动产品，功率循环试验数据可指导SiC器件在高温高频工况下的...

Mehdi Ahmadi · Roberto Pagano · Fabio Mater · Matteo Bonomoc 等12人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

摘要 本文提出了一种将GaAs与Si异质结电池结合光学元件构成的四端太阳能电池系统。该系统通过实现光学低倍非成像非对称聚光和光谱分离，以增强各子电池特定的能源转换效率，代表了一条克服传统光伏系统局限性并提升其效率的有前景的技术路径。光谱分离通过集成一种专门设计的具有导光能力和高透射率的聚合物电介质棱镜来实现，并结合定制的二向色镜，该二向色镜反射波长小于805 nm的光，而透射更长波长的光。为了优化系统性能，我们在受控的室内测试环境中，针对不同入射角度的光源以及不同颜色的侧盖条件，对各个组件及整个...

解读: 该四端叠层光伏技术通过光谱分离和非成像聚光实现效率突破,对阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法优化具有启发意义。研究中不同入射角和侧面颜色对光收集的影响,可指导iSolarCloud平台开发基于实时光谱条件的智能跟踪策略。GaAs/Si异质结的宽光谱利用思路,与公司在SiC/GaN宽禁带器件的研发方...

Arefin Ittesafun Abian · Sami Azamb · David Ompong · Deepika Mathur · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301

摘要 光伏（PV）系统因其低碳排放和可再生特性，为化石燃料提供了可持续的替代方案。本综述遵循系统性综述与荟萃分析报告条目（PRISMA）方法，提出了五个研究问题（RQs），旨在识别太阳能光伏技术中可持续的原材料开采与提纯方法。研究目标包括：确定在不同代际光伏系统中，在能耗、能量回收期（EPBT）和全球变暖潜势（GWP/CO₂排放）方面表现最优的系统，以及户外应用中最高效的光伏系统。RQ1提出了符合生命周期评估原则及联合国可持续发展目标12（SDG 12）的环境友好型原材料提取与精炼技术，例如甘氨...

解读: 该综合生命周期研究为阳光电源光伏逆变器产品线提供重要参考。研究指出单晶硅组件能量回收期1-4年、碳排放40-60g CO2-eq/kWh,验证了SG系列逆变器配套单晶硅系统的可持续性优势。CPV技术33%户外效率最高,启发我们在1500V系统和MPPT优化算法中进一步提升转换效率。文章强调的可回收材...

Hong Wang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年5月 · Vol.36.0

本文提出了一种新颖的结构，该结构结合了超晶格AlGaN与三维（3D）GaN的复合体系，成功在Si衬底上实现了高质量无裂纹的GaN外延薄膜。超晶格结构在缓解GaN与Si之间的晶格失配方面发挥了重要作用。更重要的是，在超晶格结构基础上引入3D GaN结构延迟了岛状结构的合并过程，从而提高了GaN薄膜的质量并降低了位错密度。该复合结构显著提升了晶体质量，有效释放了GaN中的应力，并减少了位错密度。此外，该结构还为生长高阻抗缓冲层提供了可能，可用于替代Fe掺杂以提高击穿电压（B V gd）。位错密度的显...

解读: 该GaN外延技术通过超晶格AlGaN与三维GaN复合结构,显著提升击穿电压并降低位错密度,对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列PCS和SG逆变器中,高耐压GaN器件可替代传统Si/SiC方案,实现更高功率密度和开关频率。复合缓冲层结构避免Fe掺杂,提升器件可靠性,适用于三电平拓扑和高压直流...

Muhammad Adnan · Zobia Irsh · Jongchul Lim · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 钙钛矿/硅 tandem 太阳能电池（PSTSCs）的发展已成为提高晶体硅太阳能电池（c-Si）运行稳定性和功率转换效率（PCE）的一种有前景且具有成本效益的替代方案。在过去的十年中，通过在不同c-Si衬底上采用多种真空和溶液驱动的钙钛矿加工方法，已在实验室中实现了高效tandem结构的制备。然而，要实现从实验室级原型向具有商业可行性的产品的跨越，PSTSCs仍面临诸多重大挑战，包括稳定性与可靠性问题，以及由宽带隙钙钛矿中的电压亏损导致的效率降低。此外，电荷复合层缺乏标准化，且在各层之间实...

解读: 钙钛矿/硅叠层电池技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要前瞻价值。该技术通过宽带隙材料提升光电转换效率,但存在电压缺陷和电流失配问题,这与我司MPPT优化算法和1500V高压系统的技术方向高度契合。文中提出的界面工程、应变管理和离子迁移控制,可为我司三电平拓扑结构的功率器件热管理提供借鉴。建议结合...

Xiang Zheng · Lijun Hang · Sai Tang · Yandong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

与传统的硅（Si）器件相比，碳化硅（SiC）器件能够以更快的开关速度运行。因此，在汽车行业中，碳化硅作为硅器件的替代品更受欢迎。然而，开关速度的提高不可避免地会导致更高的 $dv/dt$，从而引发更严重的串扰问题。本文提出了一种具有可调负电压和米勒钳位电路的新型栅极驱动器。首先，采用由低成本无源元件组成的电平转换电路来产生可调负电压。其次，提出了一种包含两个 n 沟道 MOSFET 的无源触发米勒钳位电路，为串扰电流 $i_{gd}$ 提供低阻抗路径。这部分电路具有成本低、实现和设计复杂度低的优...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SiC MOSFET的新型电平位移驱动技术具有重要的战略价值。当前，我们在光伏逆变器和储能系统中正加速推进碳化硅器件的应用，以提升系统功率密度和转换效率。然而，SiC器件高速开关特性带来的dv/dt问题和串扰现象，一直是制约其性能充分发挥的关键瓶颈。 该技术的核心...