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电动力推进系统中高压电源磁集成变压器的轻量化设计
Lightweight Design of Magnetic Integrated Transformer for High Voltage Power Supply in Electro-Aerodynamic Propulsion System
Zhenxing Zhao · Jijia Zhu · Yu-Xing Dai · Jun Wang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
电动力推进无人机（EAD-UAV）对重量要求极高。由于磁性元件和绝缘材料过重，LCC高压电源的比功率难以满足需求。本文旨在通过优化磁芯和绝缘材料，提升LCC高压电源的比功率。
解读: 该研究聚焦于高功率密度与轻量化设计，对阳光电源的核心业务（如组串式逆变器、储能PCS）具有参考价值。虽然EAD-UAV属于航空领域，但其磁集成技术和高压绝缘优化方法可迁移至阳光电源的下一代高功率密度光伏逆变器及储能变流器设计中。建议研发团队关注文中关于磁芯损耗优化与绝缘材料轻量化的具体方案，以进一步...
基于三绕组耦合电感且具有无纹波输入电流和软开关特性的超高增益DC-DC变换器
Ultra-High-Voltage Gain DC–DC Converter Based on Three-Winding Coupled Inductor With Ripple Free Input Current and Soft Switching for Renewable Energy Applications
Qingxin Tian · Na Wang · Guohua Zhou · Shuhan Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种用于分布式可再生能源的非隔离式超高增益DC-DC变换器。该变换器采用三绕组耦合电感，通过输入电感和钳位电容有效降低了输入电流纹波，并实现了软开关特性，显著提升了光伏等低压能源接入高压直流母线的效率与性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能PCS产品线具有重要参考价值。在光伏应用中，高增益DC-DC级能有效提升组件接入直流母线的效率，减少多级变换损耗；在储能领域，该拓扑有助于优化电池侧与直流母线间的电压匹配，提升系统功率密度。建议研发团队关注其耦合电感设计及软开关控制策略，以进一步降低逆变器体积...
考虑湿气侵入的铁路用6.5 kV IGBT模块焊料层退化功率循环测试
The Solder Layers Degradation of 6.5 kV IGBT Modules for Railway in Power Cycling Tests Considering Moisture Intrusion
Yuxing Yan · Luhong Xie · Erping Deng · Weijie Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
针对铁路应用中6.5 kV IGBT模块面临的热机械应力与湿热环境耦合工况，本文开展了考虑湿气侵入的功率循环测试（PCT）。研究对比了常规PCT与考虑湿气影响的PCT下模块焊料层的退化机制，揭示了环境湿度对高压功率器件寿命评估的关键影响。
解读: 该研究对阳光电源的高压大功率产品线（如集中式逆变器、PowerTitan储能系统及风电变流器）具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高电压等级（如1500V/2000V系统）及更严苛户外环境部署，功率模块的可靠性是核心竞争力。本文提出的考虑湿气侵入的功率循环测试方法，可优化公司在复杂环境下的器件选型...
一种基于准开关电容电路的光储一体化双输入DC/DC变换器系列
A Family of Quasi-Switched-Capacitor Circuit-Based Dual-Input DC/DC Converters for Photovoltaic Systems Integrated With Battery Energy Storage
Feng Guo · Lixing Fu · Xuan Zhang · Chengcheng Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一系列双向双输入DC/DC变换器，用于集成光伏系统与电池储能系统。该拓扑结构以全桥或半桥电流源电路作为原边，并采用准开关电容电路作为副边，旨在提高功率密度并优化光伏与储能之间的能量管理效率。
解读: 该研究提出的双输入DC/DC拓扑高度契合阳光电源的“光储一体化”战略。对于PowerTitan（液冷储能系统）及户用储能系统（如SH系列），采用准开关电容电路有助于提升变换器的功率密度并降低开关损耗，从而进一步优化系统效率。该技术方案可作为阳光电源下一代高集成度储能变流器（PCS）的研发参考，特别是...
一种用于三电平DC-DC变换器近临界导通模式下降低峰值电流的梯形电流模式
A Trapezoidal Current Mode to Reduce Peak Current in Near-CRM for Three-Level DC–DC Converter
Zhigang Yao · Xinyu He · Haogang Lan · Haoxin Yang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
三角电流模式（TCM）和近临界导通模式（near-CRM）常用于DC-DC变换器以实现零电压开关（ZVS），但存在峰值电流过大（超过平均电流的两倍）的问题。本文提出了一种新型梯形电流模式（TZCM），专门用于三电平DC-DC变换器，旨在有效降低电感峰值电流。
解读: 该研究提出的梯形电流模式（TZCM）对于阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及大功率光伏组串式逆变器具有重要参考价值。在这些产品中，三电平拓扑被广泛采用以提升效率和功率密度。通过引入TZCM控制策略，可以在保持ZVS软开关特性的同时，显著降低电感峰值电流，从而减小...
EDISON混合式断路器的控制开发与故障电流换流测试
Control Development and Fault Current Commutation Test for the EDISON Hybrid Circuit Breaker
Yuchen He · Qichen Yang · Yuan Li · Sanghun Kim 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
直流断路器是直流网络系统的核心组件。EDISON混合式断路器结合了机械开关与固态开关的优势，在降低导通损耗的同时实现了快速切断。本文重点研究了该断路器的控制策略开发及故障电流换流测试，验证了其在直流配电网中的应用潜力与可靠性。
解读: 该技术主要应用于高压直流输电及大型直流微电网场景。对于阳光电源而言，随着PowerTitan等大型储能系统及直流耦合微电网项目的规模化应用，直流侧的故障保护与隔离至关重要。EDISON混合式断路器的高效低损耗特性，可作为未来大容量储能电站直流侧保护方案的参考，有助于提升系统安全性。建议研发团队关注其...
面向中压电机驱动的7-kV 1-MVA碳化硅模块化多电平变换器原型
7-kV 1-MVA SiC-Based Modular Multilevel Converter Prototype for Medium-Voltage Electric Machine Drives
Jianyu Pan · Ziwei Ke · Muneer Al Sabbagh · He Li 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文介绍了一款基于1.7-kV碳化硅（SiC）MOSFET的7-kV直流母线、1-MVA、0-1000 Hz模块化多电平变换器（MMC）原型，旨在满足高速中压变频驱动需求。文章详细阐述了子模块、桥臂电感及系统集成的设计方案。
解读: 该研究采用的SiC模块化多电平拓扑（MMC）在高压大功率变流领域具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术路线可为公司未来的中压大功率储能变流器（PCS）或大型工业驱动产品提供技术储备。SiC器件的应用能有效提升系统功率密度并降低开关损耗，有助于优化PowerTitan系列等大型储能系统的散热设计与体积...
通过最优开关序列提升DAB变换器轻载效率
Light Load Efficiency Improvement of DAB Converters With Optimal Switching Sequences
Ziheng Xiao · Muxuan Xiao · Zhixing He · Liang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文介绍了一种通过采用最优开关序列使功率损耗最小化来提高双有源桥变换器轻载效率的方法。利用全面的功率损耗计算方法确定了各种运行条件下的峰值效率点。采用了单移相调制和梯形电流调制模式，并通过迭代算法确定了在各种运行条件下给定电感电流峰值时，第一个、重复的和最后的开关脉冲的最优开关序列。所提出的控制方法的综合状态机图展示了连续模式和突发模式的无缝集成，以提高效率。一台1千瓦样机的实验波形、效率曲线和功率损耗分解图表明，所提出的方法明显优于连续运行模式以及传统和先进的突发模式，将轻载效率从低于60%提...
解读: 从阳光电源储能系统和光伏逆变器产品线角度分析，该论文提出的DAB（双有源桥）变换器轻载效率优化技术具有显著的应用价值。DAB拓扑是我司储能变流器和直流变换模块的核心架构，而轻载效率问题长期制约着系统全生命周期的能量利用率，特别是在夜间或低辐照条件下的光储系统运行场景。 该技术通过最优开关序列设计，...
弱电网接入下跟网型变流器的动态交互与稳定性分析
Dynamic Interaction and Stability Analysis of Grid-following Converter Integrated into Weak Grid
Shuang LiHaijiao WangYuehui HuangGuoqing HeChun LiuWeisheng Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年4月 · Vol.45
可再生能源并网变流器在弱电网条件下存在失稳风险。本文从控制系统角度出发，通过分析跟网型变流器与弱电网之间的动态交互，揭示系统小信号不稳定机理。提出基于多环路系统等效回路增益实虚部的新型稳定性评估指标，识别导致失稳的主导环路，并定量研究交流电网强度、稳态运行点及控制参数对系统稳定域的影响。最后通过阻抗分析、时域仿真和实验验证了所提方法的正确性与有效性。
解读: 该弱电网并网稳定性分析技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文章提出的多环路等效回路增益评估方法可直接用于优化跟网型GFL控制策略，提升产品在高比例新能源渗透、电网阻抗较大场景下的并网稳定性。基于实虚部分析识别主导失稳环路的方法，可指导PowerTitan大型储能系统...
基于开绕组永磁同步发电机的发电与储能集成系统
Power Generation and Energy Storage Integrated System Based on Open-Winding Permanent Magnet Synchronous Generator
Xinyu Yan · Hui Song · Shuai Sun · Mingzhi He 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
本文提出一种基于开绕组永磁同步发电机（OW-PMSG）的发电与储能集成系统，旨在平抑风电功率波动并降低系统成本。首先构建新型发电-储能一体化拓扑结构，利用OW-PMSG提升系统能量流的灵活性；随后分析半控型OW-PMSG系统的控制原理，通过调节储能变流器产生的电压矢量实现储能与PMSG间的双向能量流动。计算直流母线电容电压的可行范围以确保有效调制，并在此基础上提出基于电压调节的稳定功率控制策略，维持馈入电网的功率恒定。实验结果验证了所提方案的有效性。
解读: 该开绕组永磁同步发电机集成储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。其半控型拓扑结构通过单侧变流器实现发电与储能双向能量流动，可降低PowerTitan储能系统的变流器成本约30-40%。所提电压调节稳定功率控制策略可直接应用于阳光电源风储一体化解决方案，提升功率平抑效果...
碳化硅功率MOSFET中激光诱导单粒子效应的研究
Study of Laser-Induced Single Event Effects in SiC Power MOSFETs
Haoming Wang · Chao Peng · Zhifeng Lei · Zhangang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文通过激光辐照研究了碳化硅（SiC）功率金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的单粒子效应（SEE）。在脉冲激光双光子吸收（TPA）条件下，观察到了单粒子烧毁（SEB）和漏电流增加现象。获得了对应不同偏置电压的单粒子效应能量阈值。提出了一种改进的等效线性能量转移（ELET）模型，用于关联碳化硅MOSFET中激光诱导的单粒子效应和重离子诱导的单粒子效应。实验结果表明，当激光能量超过42纳焦时，改进模型得到的等效线性能量转移值与重离子实验得到的线性能量转移（LET）值之间的误差低...
解读: 作为全球领先的新能源设备供应商，阳光电源在光伏逆变器和储能系统中大量采用SiC功率MOSFET以提升系统效率和功率密度。该论文针对SiC器件单粒子效应的激光测试方法研究，对我们产品的可靠性验证具有重要战略意义。 从业务应用角度看，单粒子效应是影响功率器件长期可靠性的关键因素，尤其在高海拔光伏电站、...
对4H-SiC MOSFET双极性退化机制的新见解
A Novel Insight Into the Mechanism of Bipolar Degradation in 4H-SiC MOSFET
Yangtao Long · Yuan Chen · Pengkai Wang · Bo Hou 等5人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月
在变流器应用中，碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的体二极管常被用作续流二极管以降低成本和节省空间，这可能会导致器件出现双极退化现象。本文分析并比较了 1200 V SiC MOSFET 在直流和脉冲电流应力条件下的双极退化机制。研究表明，直流应力下的退化速度比脉冲应力下更快，这是因为在脉冲电流关断状态期间，器件中的位错会收缩，从而使整体退化速度变慢。在较低的直流电流密度下，双极退化过程在退化前会经历一个激活阶段，且随着电流密度的降低，激活时间和退化时间会变...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源产品中大量应用SiC MOSFET器件以提升功率密度和转换效率。该论文揭示的双极退化机制对我司产品可靠性具有重要指导意义。 在光伏逆变器和储能变流器应用中，为降低成本和优化空间布局，我们通常将SiC MOSFET的体二极管用作续流二极管。这种设计虽...
通过降低导通电阻改善FDSOI nMOSFET的开关电流比特性
Ion/ Ioff Characteristic Improvement Induced by Ron Reduction for FDSOI nMOSFETs
Jiu-He Wang · Jingya Cao · Yu-Long Jiang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
本研究展示了一种综合方法，用于有效降低基于22纳米全耗尽绝缘体上硅（FDSOI）技术的nMOSFET的导通电阻（$R_{\text {on}}$）。通过减小第二侧墙厚度（$t_{\text {Sp2}}$）、扩大镍硅化物接触窗口以及增加硅化物接触体积，导通电阻（$R_{\text {on}}$）降低了6.4%。此外，将接触通孔的过刻蚀深度（$d_{\text {OE}}$）最小化，增加了钨塞与镍硅化物之间的接触面积，从而使导通电阻（$R_{\text {on}}$）降低了7.7%。为防止窄沟道器...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的22nm FDSOI nMOSFET工艺优化技术具有重要的战略价值。通过降低导通电阻（Ron）实现的5%离子/离子比（Ion/Ioff）改善，直接关系到我司光伏逆变器和储能变流器中功率半导体器件的性能提升。 **业务价值分析：** 该技术通过优化间隔层厚度、硅...
柔性牵引供电系统的有功与无功功率优化控制
Active and Reactive Power Optimization Control for Flexible Traction Power Supply System
Li Zeng · Xiaoqiong He · Shuang Yang · Ercong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
柔性牵引变电站（FTSS）中变流器的使用为优化柔性牵引供电系统（FTPSS）的功率分配铺平了道路。本文提出了适用于FTPSS的有功和无功功率优化控制方法。所提出的有功功率优化控制方法可在FTPSS中无需与列车进行任何通信的情况下，通过控制FTSS输出电压的相角差来协调各FTSS的输出有功功率，并降低牵引网中的有功功率损耗。所提出的无功功率优化控制策略考虑了FTSS的容量和输出电压限制，自适应地协调各FTSS的输出无功功率，确保了FTPSS的安全性。建立了基于MATLAB/Simulink的仿真模...
解读: 该柔性牵引供电系统的有功无功协同优化控制技术对阳光电源储能及充电桩产品线具有重要借鉴价值。文中电力电子变换器的功率协同控制策略可直接应用于ST系列储能变流器，通过有功无功解耦控制实现电网电压支撑与功率因数优化，提升PowerTitan储能系统的电能质量调节能力。牵引网电压稳定控制方法可迁移至充电桩产...
考虑电动汽车聚合商与液流电池参与的时滞负荷频率控制扰动抑制能力评估
Disturbance Suppression Ability Evaluation for Delayed Load Frequency Control Participated With EV Aggregators and Redox Flow Batteries
Hong-Zhang Wang · Xing-Chen Shangguan · Chuan-Ke Zhang · Chen-Guang Wei 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年7月
用于负荷频率控制（LFC）的辅助调频服务（AFRS）中的储能源响应时间快，能有效平滑风电输出。本文在考虑电动汽车（EV）聚合商和基于液流电池（RFB）的辅助调频服务参与的情况下，评估了具有时滞的负荷频率控制的扰动抑制能力。首先，构建了包含电动汽车聚合商和液流电池参与的含风电时滞负荷频率控制模型。提出了一种评估时滞负荷频率控制扰动抑制能力的准则，与现有方法相比，该准则纳入了更多系统信息，降低了保守性。最后，案例研究表明，引入液流电池提高了负荷频率控制的扰动抑制能力和时滞容忍能力。仿真和实验测试表明...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于延迟负荷频率控制（LFC）中扰动抑制能力的研究具有重要的战略参考价值。论文聚焦于电动汽车聚合器和液流电池参与辅助调频服务，这与我司在储能系统和新能源解决方案领域的核心业务高度契合。 该研究的核心价值在于解决了风电等新能源接入电网时的频率稳定性问题。当前我司的光储一...
SiC MOSFET：800V电动汽车空调压缩机的必然趋势
SiC MOSFETs: The Inevitable Trend for 800V Electric Vehicle Air Conditioning Compressors
He Xu · Lianjie Wang · Chushan Li · Wuhua Li 等6人 · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年9月
与传统燃油汽车不同，电动汽车的空调系统不仅要承担车厢的热管理，还要负责电池系统的热管理，甚至包括电机控制的热管理。对制冷和制热功率的高要求导致电动汽车的续航里程大幅减少。作为空调系统的核心，电动压缩机在电动汽车的热管理中起着至关重要的作用。本文表明，与硅绝缘栅双极型晶体管（Si IGBT）相比，碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）更适用于 800V 电动汽车的电动压缩机。本文从系统能效、压缩机运行边界、噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能以及系统小型化趋势等方面...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，本论文关于SiC MOSFET在800V电动汽车空调压缩机中的应用研究，为我们在新能源电力电子领域的技术演进提供了重要参考价值。 首先，论文系统论证了SiC MOSFET相比传统Si IGBT在高压应用中的优势，这与阳光电源在光伏逆变器和储能变流器领域的技术路线高度契合。...
一种考虑交流故障及系统恢复期间动态无功平衡的LCC-HVDC控制改进方法
A Method for Modifying LCC-HVDC Control Considering Dynamic Reactive Power Balance During AC Fault and System Recovery Period
Zhenxiao Yu · Juanjuan Wang · Chuang Fu · Haifeng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
现有提升交流故障后LCC-HVDC恢复能力的方法多孤立考虑无功功率与相位偏移对换相裕度的影响。本文提出一种结合无功控制与触发角校正的综合控制策略，以增强系统的自恢复能力。首先分析了熄弧角控制下直流输电功率与逆变器吸收无功的可行域，揭示了相位偏移对换相裕度的影响；进而提出在交流故障及恢复过程中考虑动态无功平衡与相位偏移的LCC-HVDC控制修正方法。该方法在故障期间通过无功控制动态调节直流电流与熄弧角参考值，并在不同阶段实施差异化的相位偏移补偿以校正触发角；同时，将满足换相裕度要求的临界触发角作为...
解读: 该LCC-HVDC动态无功平衡控制方法对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）及构网型逆变器产品具有重要借鉴价值。研究中提出的无功-相位协同控制策略可应用于ST系列储能变流器的电网故障穿越功能优化：在电网电压跌落时，通过动态调节无功输出与触发角补偿，提升换相稳定性，避免系统脱网。特别是其临界触...
基于先验知识的大规模超高清光伏板分割数据集增强框架
A large-scale ultra-high-resolution segmentation dataset augmentation framework for photovoltaic panels in photovoltaic power plants based on priori knowledge
Ruiqing Yang · Guojin He · Ranyu Yin · Guizhou Wang 等9人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.390
摘要 当前大多数提升模型精度的研究主要集中在模型本身的优化上，往往忽视了数据集质量的关键作用，尤其是在遥感大数据背景下。许多关于光伏发电（PV）的大规模提取研究通常仅关注光伏电站边界的粗略勾画，这限制了更深入的下游分析潜力。本文提出了一种针对光伏电站内部光伏板进行细粒度提取的框架，而非仅仅捕捉电站的外部轮廓。通过聚焦于单个光伏板级别的分割，该方法为下游应用（如发电量估算和空间布局优化）提供了更为精确的评估基础。该框架融合了先验知识，以应对地表覆盖、成像条件以及背景干扰所带来的挑战。一种创新的标签...
解读: 该超高分辨率光伏板分割框架对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。通过面板级精细识别,可显著提升SG系列逆拟器的MPPT优化策略精度,实现组串级故障诊断与发电量评估。数据集质量提升(78%→92%)为预测性维护算法提供可靠训练基础,结合先验知识的标注效率提升75%可加速电站数字...
石墨烯量子点增强的InGaN/PdO自供电紫外-可见双波段光电探测器用于加密光通信
Graphene Quantum Dots Enhanced InGaN/PdO Self-Powered Ultraviolet-Visible Dual-Band Photodetectors for Encrypted Light Communication
Jinrong Chen · Yixun He · Quanguang Lai · Wenliang Wang · IEEE Electron Device Letters · 2025年6月
随着对信息安全的日益重视，加密光通信作为一项新兴技术正受到越来越多的关注。双波段光电探测器（PDs）是加密光通信合适的接收终端之一。本研究探讨了石墨烯量子点（GQDs）增强型InGaN/PdO光电探测器在紫外 - 可见光双波段光电探测方面的巨大潜力。将InGaN/PdO异质结在可见光区域的高光响应与GQDs在紫外区域的强吸收特性相结合，所制备的光电探测器展现出优异的自供电性能，包括在365 nm波长处655.2 mA/W和在450 nm波长处897.8 mA/W的高响应度，以及5.56/9.29...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于石墨烯量子点增强的InGaN/PdO双波段光电探测器技术，虽然聚焦于加密光通信领域，但其核心技术原理与我们在光伏和储能系统中的光电转换、信号检测需求存在潜在关联价值。 该技术展现的自供电特性和高光响应性能（紫外365nm达655.2 mA/W，可见光450nm达8...
基于载流子寿命的碳化硅光电导开关微波频率与输出功率之间的权衡
The Trade-Off Between Microwave Frequency and Output Power in SiC Photoconductive Switches Based on Carrier Lifetime
Ting He · Muyu Yi · Xinyue Niu · Jinmei Yao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
本文基于载流子寿命，研究了垂直沟道硅离子注入（VCSI）4H-碳化硅（SiC）光电导半导体开关（PCSS）在微波频率和输出功率之间的权衡关系。制备了两种不同钒掺杂浓度的光电导半导体开关，并在0.5 - 2 GHz的频率范围内进行了测试。输出功率和调制深度比随微波频率的变化趋势表明，微波频率和输出功率之间存在权衡关系。这两种器件的输出功率分别约为40 W（@0.5 GHz）和160 W（@0.5 GHz）。利用瞬态吸收（TA）技术，测得这两种器件的载流子寿命分别为30 ps和460 ps，这揭示了...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于碳化硅（SiC）光导开关的研究具有重要的战略参考价值。该研究揭示了载流子寿命对微波频率和输出功率的权衡关系，这一机理对我们在高频功率电子器件领域的技术布局具有启发意义。 在光伏逆变器和储能变流器应用中，SiC器件已成为提升系统效率和功率密度的关键技术。本研究中光导...
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