Jiangyong Zhang · Shixing Dinga · Zhigang Lua · Xiangxing Konga 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 随着气候变化加剧、能源需求不断上升以及可再生能源资源的间歇性特征日益显著，综合能源系统迫切需要实现深度碳减排并最大化能源利用效率的策略。本研究提出了一种创新的低碳规划模型，将先进的碳矿化技术与跨季节热能存储相结合，通过构建一种新型碳减排模型，将碳捕集电厂与电转气转换及矿化过程相耦合，将捕获的二氧化碳转化为稳定的碳酸盐和天然气，从而显著提升碳资源的利用水平，改善综合能源系统的环境与经济性能。同时，构建了基于地下洞穴的季节性热储存系统，用于回收上述碳转化反应及电厂烟气所产生的热能。所引入的洞穴...

解读: 该跨季节储能与碳矿化耦合技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan方案具有重要启示。研究中的地下洞穴热储存与碳捕集全链条方案,可与我司储能PCS的多物理场耦合控制技术结合,通过优化GFM控制策略实现季节性负荷削峰填谷。碳转化反应余热回收思路可应用于储能系统热管理优化,提升能效3.81%的成...

Yuan Gao · Entao Zhang · Yin Xie · Xuan Zhu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 作为聚光光伏光热（CPV/T）系统理论建模的核心，半导体中的载流子平衡（CB）与晶格热平衡（TE）通常仅在聚光光伏（CPV）的最大功率点（MPP）处进行耦合。本文表明，这种源自肖克利（Shockley）模型的单点耦合方法会引入显著误差，因其无法准确描述CPV/T系统的温度-电压（TV）特性。为克服这一局限，本文建立了全电压范围耦合模型（FRCM）。该模型揭示了CPV/T系统中显著的TV特性，这些特性源于聚光辐射引起的、电压依赖性的CB-TE耦合变化，并通过实验数据得到了验证。TV特性通过C...

解读: 该CPV/T全电压耦合模型对阳光电源光伏逆变器产品具有重要价值。研究揭示的温度-电压特性及最大㶲点与最大功率点的偏离,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供理论依据。通过多物理场耦合建模,可改进1500V系统在高辐照度下的温度补偿策略,提升发电效率。该理论框架可应用于iSolarCloud平台的智能...

Haohao Fenga · Yujing Shia · Mifeng Rena · Wenjie Zhang 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 光伏（PV）发电具有高度随机性，概率预测能够有效量化其不确定性。然而，现有的概率预测模型受限于先验分布假设和不完整的表示方式，削弱了其对真实数据生成过程的建模能力，导致预测效果不理想。为解决这一问题，本文提出一种基于B样条-iTransformer-多头交叉注意力（BS-iMCFormer）的无分布假设光伏功率概率密度预测模型。该模型的核心在于：利用B样条拟合通过核密度估计（KDE）获得的概率密度函数（PDF），提取表征PDF特征的控制点以构建系数向量，并将PDF预测转化为系数向量的预测；...

解读: 该无分布假设的光伏功率概率密度预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及SG系列逆变器具有重要应用价值。基于B样条-iTransformer的混合深度学习模型可集成至预测性维护系统,通过精准量化发电不确定性,优化ST系列储能PCS的充放电策略制定。其KL散度降低54.82%的性能提升,可...

Huaize Liu · Yanghu Peng · Hui Guo · Na Sun 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文研究了基于II型能带对齐NiO/AlGaN异质结的p型NiO栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）中的栅极导电机制。通过分析器件的电学特性与能带结构，揭示了在反向偏压下栅极漏电流的主要输运机制，包括隧穿效应与热发射过程的贡献。研究发现，良好的能带匹配显著抑制了栅极漏电流，提升了器件的栅控能力与击穿特性。该工作为高性能p沟道栅HEMT的设计与优化提供了理论依据与技术支撑。

解读: 该研究对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。p-NiO栅极HEMT的栅极漏电流抑制技术可应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率级设计,有助于提升器件开关频率和效率。II型能带对齐的异质结设计思路可优化公司三电平拓扑中GaN器件的性能,特别是在大功率密度场景下的可靠性。这对开...

Yiqi Liu · Laicheng Yin · Zhaoyu Duan · Zhenjie Li 等6人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18

本文提出了一种具有低开关损耗和快速阻断直流双极短路故障电流能力的模块化多电平换流器（MMC）子模块结构。该结构可输出三电平电压，与由全桥子模块构成的传统MMC相比，在子模块数量相同的情况下，其故障电流阻断速度提高了一倍，显著提升了系统对直流故障的响应能力。

解读: 该低成本三电平MMC子模块拓扑对阳光电源储能和电驱产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，该技术可显著提升直流侧双极短路故障的快速响应能力，故障阻断速度提升一倍，增强系统安全性。对于新能源汽车电机驱动系统，低开关损耗特性可降低功率模块热应力，提高系统效率。该拓扑与阳光电源现有三...

Yufei Zhang · Haiyang Wang · Peiye Zhang · Ruixiong Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

压缩空气储能技术是实现可再生能源并网的关键技术之一。高效利用压缩过程中产生的热量是提升压缩空气储能系统性能的重要途径。因此，本文提出一种基于甲醇分解反应的绝热-等温压缩空气储能系统，用于实现热、电、氢联产。在储能阶段，第一级采用绝热压缩，所产生的压缩热作为甲醇分解反应的热源；分解生成的氢气和一氧化碳被分离，其中氢气储存于加氢站，一氧化碳则储存在气体储罐中以供后续使用；第二级采用等温压缩，以减少压缩热的产生。在释能阶段，由分解反应产生的一氧化碳燃烧用以加热空气。该系统通过减少压缩热的产生并充分利用...

解读: 该绝热-等温压缩空气储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要参考价值。系统87.04%的往返效率和热电氢联产模式,可启发PowerTitan储能方案的能量梯级利用优化。压缩热回收与甲醇制氢的耦合思路,适用于阳光电源充电站与储能系统的集成创新,通过PCS控制策略优化实现多能互补。文中燃烧室和反应器的...

Hao Wang · Tengfei Liu · Zutao Zhang · Dabing Luo 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 智能铁路的发展对先进的铁路物联网（IoRT）系统提出了迫切需求，其中主要挑战之一是为偏远的IoRT节点提供持续电力供应。一种可行方案是在强风区域将风能收集装置集成于风屏障中，从而同时实现防风与能量采集功能。本研究提出了一种名为“风之花”（Wind-Blossom, WB）的风能采集装置，将其应用于铁路屏障中，兼具防风、能量采集和风速自感知功能，旨在构建可长期运行的铁路状态监测IoRT系统。WB的设计采用阿基米德螺旋转子与风透镜结构，以实现高效的风能采集与风力削弱效果。该装置集成了电磁与摩擦...

解读: 该铁路风能采集与自感知技术对阳光电源新能源基础设施布局具有启发意义。其混合发电机制(电磁+摩擦纳米发电)可借鉴至光储充一体站的微能量采集系统,为偏远监测节点供电。风速自感知原理可应用于iSolarCloud平台的环境监测模块,提升风光互补电站的预测性维护能力。该多功能集成思路与阳光电源ST储能系统的...

Jun Yang · Chuanxin Huang · Zhaorui Tong · Hongyu Fan 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本研究采用原子层沉积（ALD）技术制备了高介电常数（high-k）ZrAlOx介质，并应用于碳纳米管/氧化锌锡（CNTs/ZTO）互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器中。通过优化ZrAlOx介电层的组分与工艺，有效提升了器件的栅控能力与界面特性，显著改善了CMOS反相器的电压增益、噪声容限及开关性能。实验结果表明，该高-k介质可有效抑制栅极泄漏电流并增强跨导，从而实现更优异的整体电学性能。此方法为高性能柔性及低温集成电子器件的发展提供了可行的技术路径。

解读: 该高-k介质CMOS技术对阳光电源功率电子控制系统具有重要参考价值。ALD制备的ZrAlOx介质展现的低泄漏、高跨导特性，可启发ST储能变流器和SG光伏逆变器中栅极驱动电路的优化设计，特别是SiC/GaN功率器件的栅极介质改进，有助于降低开关损耗、提升驱动响应速度。该技术的低温工艺特性适用于iSol...

Danmei Lin · Xuefeng Zheng · Shaozhong Yue · Xiaohu Wang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

研究了60Co γ射线辐照对p-GaN栅极AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）栅极漏电特性的影响。实验结果表明，辐照后栅极漏电流显著增加，主要归因于γ光子诱导的位移损伤在p-GaN/AlGaN界面附近形成受主型缺陷，导致隧穿势垒降低和漏电路径增强。通过电容-电压与电流-电压特性分析，确认辐照诱发的缺陷能级位于禁带中下部，促进了Frenkel对的生成与载流子热发射过程。该工作揭示了p-GaN基HEMT在辐射环境下的可靠性退化机制。

解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用的可靠性设计具有重要参考价值。研究揭示的γ辐照导致p-GaN栅极漏电增加的机理,可指导我们在SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的防护设计。特别是对于航天级或核电站配套的特种变流设备,需要重点考虑辐照环境下GaN器件的栅极可靠性问题。建议在功率模块设计时采...

Meiyan Zhang · Zhonghong Panb · Quangan Hub · Zhuorui Jiang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 热集成泵送式热能存储系统因其高电能往返效率、地理独立性以及对低品位废热的利用能力而受到越来越多的关注。然而，实际系统与理想系统之间存在巨大差距，目前尚不清楚如何针对这一差距突破实际系统的性能限制。本文基于能量和㶲分析，挖掘了推动实际系统向理想系统迈进以突破性能瓶颈的技术路径：提高能量转换效率和增强废热利用能力。为实现这两个目标，提出了一种三重效率提升方法，即结构改进、放电时间延长以及非共沸混合工质的应用。首先，开发了一种双压放电循环，以匹配工质与热源之间的温度分布，使电能往返效率达到142...

解读: 该热泵储能系统突破性技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要启示。三重效率提升方法(双压放电、延长放电时间、工质优化)可应用于储能系统热管理优化,特别是利用低品位废热提升系统效率从107%至220%的思路,可借鉴于大型储能电站的余热回收与温控系统设计。建议结合iSolarC...

Biaowu Lua · Shaozhuo Niub · Yuxuan Feic · Ang Lia 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 固体氧化物电解池（SOEC）通过共电解技术为将可再生能源转化为合成气提供了有前景的途径，实现了高效的能量存储。然而，可再生能源固有的波动性，以及SOEC系统内部多物理场和组件之间的复杂耦合作用，给实现快速动态调节带来了重大挑战。本文建立了包含蒸发器、电加热器、换热器和SOEC电堆在内的SOEC系统综合模型。通过详细的多时间尺度特性分析发现，燃料流量在控制电堆温度和电压方面具有优势。随后，对比了基本燃料流量控制（FFC）、空气流量控制（AFC）和恒定转化率控制（CCRC）对关键性能的影响。结...

解读: 该SOEC双控策略对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。论文提出的神经网络前馈控制算法可应用于ST系列PCS的多物理场协同控制,特别是在光伏波动场景下实现电压稳定与温度管理的双重优化。其多时间尺度特性分析方法可用于PowerTitan储能系统的动态响应优化,将电压波动降低75%的控制思路可迁移至SiC...

Xueliang Wang · Shuo Feng · Tao Luo · Jinyuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年3月

随着微电子器件的小型化和高功率需求，封装结构中互连所承载的电流密度不断增加，并达到了电迁移（EM）失效的阈值。在本研究中，我们研究了铝（Al）互连在三种不同电流密度（1/3/5 MA/cm²）下电迁移过程中的微观结构演变和空洞形成情况，并提出了一种将全耦合理论与优化的原子通量散度法相结合的方法。研究结果如下。首先，对于集成电路中的互连，在一定温度范围内，电流密度是影响互连电迁移寿命的主要因素。随着电流密度的逐渐增加，热传递对电迁移的影响不可忽视。原子浓度梯度和应力梯度可以抑制电迁移失效。其次，互...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于铝互连电迁移加速寿命测试与预测的研究具有重要的工程应用价值。在光伏逆变器和储能系统的功率电子器件中，铝互连作为关键的封装结构，直接承载着高密度电流传输任务。随着我们产品向高功率密度、小型化方向发展，特别是在1500V及以上高压系统中，互连结构面临的电流密度持续攀升，...

Lizhi Zhang · Hui Zhang · Fan Li · Bo Sun · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

将沼气、太阳能和风能结合的综合能源系统（IESs）在有效利用可再生能源方面显示出巨大潜力，这对实现碳中和至关重要。其能源和经济性能的提升依赖于优化设计方法，该方法需要考虑容量与运行的联合优化，以及沼气生产、能源转换、存储和需求之间的协同作用。因此，本研究提出了一种沼气 - 太阳能 - 风能综合能源系统的双层优化设计方法。首先，建立了㶲枢纽模型，以准确描述能源转换过程中能量数量和质量的变化。然后，将综合能源系统的容量与运行联合优化问题构建为一个双层迭代模型，并采用基于多属性加权的全时间序列聚类方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的双层优化设计方法对我们在综合能源系统领域的战略布局具有重要参考价值。该研究通过建立火用枢纽模型，不仅关注能量数量的平衡，更深入到能量品质的分析层面，这与我们在多能互补系统中追求的高效转换目标高度契合。 论文的核心价值在于其系统性的优化框架：上层优化确定光伏、...

Linling Xu · Hui Guo · Nanjing Electronic Devices Institute · Jiaofen Yang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

研究了在高压射频应力下，不同负载阻抗条件下GaN高电子迁移率晶体管的退化行为。实验发现器件退化程度显著依赖于负载阻抗，低阻抗时退化更严重。结合电学与热学分析，表明高阻抗下自热效应更强，但低阻抗时更大的漏极电流导致焦耳热集中和电场加速，加剧了缺陷生成与载流子俘获。通过瞬态电流与脉冲I-V测试，识别出浅能级陷阱的激活是退化主因，并揭示了电热耦合与陷阱响应的协同作用机制。

解读: 该GaN HEMT阻抗依赖性退化机制研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的低阻抗下电流集中导致焦耳热与电场协同加速陷阱生成机制，可直接指导ST储能变流器和SG光伏逆变器中GaN器件的阻抗匹配设计。通过优化负载阻抗避开高退化区域，可提升PowerTitan储能系统和充电桩中GaN功率模块的...

Zhizhong Wang1Jingting He2Fuping Huang2Xuchen Gao1Kangkai Tian2Chunshuang Chu2Yonghui Zhang1Shuting Cai2Xiaojuan Sun3Dabing Li3Xiao Wei Sun4Zi-Hui Zhang5 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

本文设计并制备了在硅衬底上具有刻槽n+-GaN帽层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。研究表明，n+-GaN帽层可向AlGaN/GaN沟道注入更多电子，使二维电子气密度提高一倍，比导通电阻降至约2.4 mΩ·cm²。通过干法刻蚀形成刻槽结构消除关态表面漏电，并在场板沉积前引入Si₃N₄钝化层，有效抑制刻蚀导致的表面缺陷，使漏电流降低至约8×10⁻⁵ A·cm⁻²，击穿电压达876 V，Baliga优值提升至约319 MW·cm⁻²。该Si₃N₄层还可抑制电子捕获与输运过程，显著改善动态导通电阻...

解读: 该硅基GaN肖特基二极管技术对阳光电源功率变换系统具有重要应用价值。刻槽n+-GaN帽层技术使比导通电阻降至2.4 mΩ·cm²，Baliga优值达319 MW·cm⁻²，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的同步整流电路，降低导通损耗15-20%。局域钝化层抑制动态导通电阻退化的方案...

Chao Peng · Hong Zhang · Zhangang Zhang · Teng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

利用14 MeV中子辐照对900 V硅（Si）和碳化硅（SiC）MOSFET的单粒子烧毁（SEB）性能进行了比较。当Si MOSFET偏置在额定电压的83%时观察到了SEB现象，而SiC MOSFET偏置在额定电压的94%时未发生SEB。对于900 V级功率MOSFET，平面SiC器件似乎比Si平面超结器件具有更强的抗SEB能力。获得了14 MeV中子核反应在Si和SiC器件中产生的次级离子的线性能量转移（LET）值和射程。在SiC器件中，14 MeV中子诱发的次级离子的最大LET值可达9.85...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于14-MeV中子辐照下Si与SiC功率MOSFET单粒子烧毁（SEB）性能对比的研究具有重要的战略参考价值。 在光伏逆变器和储能系统的核心功率模块中，MOSFET器件的可靠性直接影响系统的长期稳定运行。研究表明，在900V等级的功率器件中，SiC MOSFET在9...

Jiaxing Chen · Juntao Li · Lin Zhang · IET Power Electronics · 2025年4月 · Vol.18

本文通过仿真分析并验证了不同场板介质对SiC MOSFET栅-漏电容及高频特性的影响。提出了一种采用高K场板介质与低K栅介质相结合的SiC MOSFET结构，有效降低了栅-漏电容，提升了高频优值，显著改善了器件的高频性能。

解读: 该高K/低K介质SiC MOSFET技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过降低栅-漏电容提升高频优值，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率模块设计，提高开关频率，减小磁性元件体积，提升系统功率密度。对电动汽车OBC充电机和电机驱动系统，该技术可降低开关损耗，提升效率和功率密...

Siying Xu · Han Wang · Dangsheng Zhou · Chen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

提高变流器的短路电流能力可直接提升基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组（WTS）的低电压穿越（LVRT）性能。此前，这一方法受限于功率半导体模块和成本。材料和调制策略的最新进展极大地提升了它们的短期过流能力（在 3 秒内可达 3.0 标幺值），而风力发电机组的总成本仅增加约 3.3%。这一进展使得有必要评估其在基于电网支撑型风力发电机组的低电压穿越实际应用中的潜力和挑战。首先，提出了基于双馈感应发电机的风力发电机组在对称电网故障下的电网支撑型控制策略，并建立了暂态模型。其次，从可控区域、...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于新型功率模块增强短路电流能力的研究对我们在风电变流器和电网支撑技术领域具有重要参考价值。虽然研究聚焦于双馈风电系统，但其核心技术理念与我们的光伏逆变器、储能变流器产品在构网型控制和低电压穿越能力提升方面存在显著的技术共性。 该研究最具价值的突破在于，通过新型功率半...

Xuefeng Xia · Xiaohua Ding · Yu Lan · Wenhua Zhang 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其卓越的光电转换效率（PCE）以及优异的光电性能，如长载流子寿命、长扩散长度和高吸光能力，已成为新一代光伏技术的有力候选者。然而，晶界和表面处的缺陷会成为非辐射复合中心，严重降低器件的性能与稳定性。在本研究中，我们提出了一种量子点（QD）辅助的反溶剂工程策略（AES），以调控钙钛矿的结晶过程并最小化缺陷态密度。通过在反溶剂过程中引入不同浓度（0.3、0.6 和 0.9 mg/mL）的具有绿色（g-QDs）和红色（r-QDs）发射的CdSe/ZnS...

解读: 该量子点辅助钙钛矿电池缺陷钝化技术对阳光电源光伏系统具有重要启示价值。研究中采用的MPPT条件下600小时稳定性测试方法,可直接应用于SG系列逆变器的MPPT算法优化验证。钙钛矿电池21%效率突破及其抗衰减特性,为阳光电源1500V高压系统提供了新型高效组件适配方案。文中缺陷态控制与非辐射复合抑制的...

Jiahui Zhou · Bing Tong · Haiming Wang · Gang Xu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 传统的氨生产过程严重依赖化石燃料，因此迫切需要重新设计合成工艺，以减少温室气体排放并应对资源枯竭的挑战。利用可再生能源驱动的离网式氨合成提供了一条可行的路径，可用于生产无碳氨。然而，离网式绿色氨工厂面临的一个重大挑战是在间歇性和不可预测的风能与光伏电力条件下，确保相对缺乏灵活性的氨合成单元的可靠运行。为应对这一挑战，本研究提出了一种新型的离网式绿色氨系统以及针对氨合成的离散多稳态灵活控制策略。首次将重力储能技术集成到大规模绿色氨项目中，以在有限的灵活运行能力下保障氨合成反应器的持续供电。所...

解读: 该离网绿氨系统研究对阳光电源储能业务具有重要战略价值。文中提出的重力储能与光伏风电协同方案,可与我司PowerTitan储能系统及ST系列PCS形成互补配置,解决氨合成装置在间歇性可再生能源下的连续供电难题。其多稳态柔性控制策略可借鉴至我司GFM/VSG控制技术,优化离网场景下的功率调度算法。基于C...