Runda Li · Yixin Luo · Libing Yao · Liuwen Tian 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

钙钛矿光伏（PVs）因其优异的光电性能、低成本和简便的制备工艺，被视为下一代能量采集技术的有力候选。然而，钙钛矿稳定性问题仍制约其商业化进程。近年来研究表明，这些优势与挑战大多与钙钛矿材料的结构柔软性密切相关。本文综述了该软性的离子、晶格及电子结构起源及其影响机制，评述利用该特性优化材料的最新进展，并深入探讨当前在全面理解钙钛矿软性本质方面面临的挑战。

解读: 钙钛矿结构柔软性研究对阳光电源光伏产品线具有前瞻性价值。该材料的高光电转换效率与低成本特性，可为SG系列逆变器提供更高效的组件配套方案，优化MPPT算法适配新型电池特性。结构软性导致的稳定性问题与阳光电源iSolarCloud智能运维平台的预测性维护需求高度契合，可针对钙钛矿组件开发专用衰减模型和故...

Wenjun Zhu · Daniele De Gaetano · Xiangyu Sun · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年5月

本研究对电压源逆变器供电的电机系统中的共模电流路径进行了研究，重点关注其在定子叠片和外框架内的分布情况。通过有限元分析和实验验证，该研究对逆变器供电电机中共模电流主要沿定子叠片内表面呈之字形路径流动这一观点提出了质疑。研究结果表明，虽然有部分电流会流经叠片，但受趋肤效应影响，大部分电流会通过框架外表面流动。这些结果强调了了解共模电流路径对于更好地估算和抑制逆变器供电电机中的轴电压和轴承电流的重要性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于逆变器驱动电机系统中共模电流路径的研究具有重要的工程应用价值。尽管研究对象聚焦于电机系统，但其核心机理与我们的光伏逆变器、储能变流器等产品面临的共模电流问题高度相关。 该研究通过有限元分析和实验验证，颠覆了传统认知，揭示共模电流主要沿外框架表面流动而非沿定子叠片内...

Xiaoming Liu · Jun Liu · Yu Zhao · Kezheng Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

为缓解高渗透率可再生能源带来的不利影响，大规模长时储能系统（LSLD-ESSs）受到广泛关注。现有技术如抽水蓄能和压缩空气储能受限于地理条件。为此，气囊式压缩超临界二氧化碳储能（G-CSCES）被提出，但当前研究多集中于㶲经济性优化，且传统洞穴式模型不适用于G-CSCES，限制了其在辅助服务中的应用。本文提出包含热力学与功率动态的G-CSCES综合动态模型，以提升其在电力系统频率调节中的适用性，并在实际系统上验证了模型有效性。

解读: 该G-CSCES动态建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要参考价值。研究提出的热力学与功率动态综合模型可为阳光电源储能系统的频率调节功能提供新思路，特别是在构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术中，可借鉴其动态响应建模方法优化控制算法。该技术突破传统地理限制的长时...

Anchen Yang · Mingyao Lin · Peizhao Cai · Lun Jia 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

针对永磁同步电机在零低速运行下的位置辨识问题，提出一种基于改进非线性跟踪微分器（TD）的新方法。传统高频注入法存在相位滞后与抗干扰能力差等问题，影响动静态性能。该方法通过优化TD结构，降低35%的跟踪延迟，提升30%的噪声抑制能力。经数学分析与频扫实验验证，所提方法可有效抑制逆变器非线性引起的六次谐波干扰，衰减达-43 dB/dec，仿真与实验结果表明其在稳态与动态工况下均具有优越性能。

解读: 该改进非线性TD位置辨识算法对阳光电源储能与电驱产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，该技术可优化PMSM飞轮储能系统的零低速控制精度，35%的跟踪延迟降低和30%的噪声抑制提升直接改善储能系统动态响应性能。在新能源汽车电机驱动领域，该算法可替代传统高频注入法，-43dB/dec的六次谐波抑...

Ruping Cen · Jia Li · Ting Luo · Qiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月

隔离型双向直流 - 直流变换器（IBDC）的分析建模对于有效进行性能分析和设计至关重要。为应对现有模型在实现优化设计所需的准确性、速度和通用性方面面临的挑战，本文基于二端口网络理论和频域分析提出了一种新颖的通用稳态分析模型。该模型提供了一种适用于一系列 IBDC 拓扑和调制策略的分析工具，为拓扑选择和参数自动优化设计提供了有力支持。通过仿真和实验验证了该模型的有效性，并以所提供的参数自动设计软件为例，凸显了其在 IBDC 设计和应用中的重要价值和潜力。

解读: 该通用稳态分析模型对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，隔离型双向DC-DC变换器是电池侧与直流母线间的核心功率接口，该模型可精确分析DAB、CLLC等拓扑在不同调制策略下的稳态特性，优化移相角、频率等控制参数设计，提升变换效率与动态响应。在PowerTitan大型储能...

Zexian Zeng · Pranjal M. Gajare · Deepak Divan · Maryam Saeedifard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

由于直流侧动态特性对稳定性和控制具有重要影响，因此研究其在构网型逆变器中的作用已成为一个关键领域。文献中一个关键且尚未解决的问题是，在确定逆变器输出电压的调制指数时，应选择实测直流电压还是标称直流电压。本文对这两种方法所涉及的不同动态行为提供了新的见解。通过理论分析，研究表明使用标称直流电压会引入独特的低频动态特性，从而导致一种此前未被报道过的次同步振荡。这些振荡源于直流侧动态特性与构网型控制之间的相互作用，可能会给系统稳定性带来挑战。硬件在环研究验证了理论预测。

解读: 从阳光电源构网型逆变器产品线的技术演进角度看，这项研究揭示了直流侧电压参考选择对系统稳定性的深层影响，对我们当前的光伏并网逆变器和储能变流器产品具有重要指导意义。 研究指出，采用标称直流电压而非实测值来确定调制指数时，会引入独特的低频动态特性，导致此前未被充分识别的次同步振荡问题。这一发现对阳光电...

Chang Li · Yong Li · Yijia Cao · Can Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

由于光伏发电（PV）能源对配电网稳定运行具有不利影响，导致电网出现严重的电压越限问题，因此将其大规模接入配电网已成为一项重大挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种分布式电压调节策略，该策略为智能光伏逆变器采用了一种新型刚性一致性方法。所提出的控制策略将单个光伏逆变器视为智能体，并建立了一个多智能体刚性一致性框架。利用该框架，可确保多智能体一致性过程的高效收敛。利用实际数据对该算法进行了测试，仿真结果表明，该算法能够快速收敛并解决电压问题。因此，所开发的策略有望应用于高渗透率的低压光伏配电网，以有效...

解读: 该刚性共识分布式协调方法对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器的多机并联控制具有重要应用价值。当前配电网中多台SG逆变器并网运行时，传统集中式控制存在单点故障风险且扩展性差。该方法基于一致性算法实现无中央控制器的分布式协调，可直接应用于阳光电源iSolarCloud平台的多逆变器集群管理，提升...

Hongyang Jia · Qingchun Hou · Pei Yong · Fei Teng 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月

随着可变可再生能源（VRE）渗透率的不断提高，电力系统电压稳定性面临着重大挑战，因为VRE机组属于基于逆变器的发电机（IBG），往往会削弱电力系统的电压支撑能力。因此，发电调度应避免可能导致电压不稳定问题的运行状态。本文提出了一种数据驱动的方法，用于学习多个凸电压稳定约束条件，并将其有效嵌入机组组合问题中。首先，利用多个凸多面体来表示非线性和非凸的电压稳定边界。然后，通过决策树对多面体进行初始化，并采用全局优化策略对其进行优化。最后，将学习得到的电压稳定边界作为约束条件嵌入机组组合问题中。对六个...

解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究提出的多凸约束学习方法可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电压稳定控制策略。具体而言，可将其应用于：1)储能系统的GFM控制算法优化，提升PowerTitan在弱电网条件下的电压支撑能力；2)大型光伏电站的VSG控制设计，增强S...

Chace Franey · Mohammad Ghashami · National Academies Press · Sin Ang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

低功函数材料的缺乏和负空间电荷效应长期制约了真空热离子能量转换器（VTECs）的实际应用。微纳加工技术的发展通过微/纳米级电极间隙抑制负空间电荷，重新激发了对VTECs的研究兴趣。然而，多数低功函数涂层寿命较短，限制了其器件级应用。固态热离子能量转换器（SSTECs）因无需真空间隙和低功函数电极而被视为替代方案，但仍需大温度梯度且输出电压较低。本文提出一种近场增强型SSTEC，利用近场热发射增强效应提升能量转换效率，突破传统性能瓶颈。

解读: 该近场增强型固态热离子发电技术对阳光电源储能系统和光伏逆变器的热管理具有前瞻性应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，功率模块和SiC器件运行产生的废热可通过该技术实现热电联供，将散热损耗转化为辅助电能，提升系统综合能效。对于ST系列储能变流器，固态热离子转换器无需真空维护、结构紧凑的特性适...

Prerna Unadkat · Niraj Kumar · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

利用外加磁场对高电流密度片状电子束进行准直面临诸多挑战，尤其是二极管不稳定性等问题。本文提出一种非磁性、等离子体辅助的平面准直器。研究采用脉冲电子束源产生持续50 ns的瞬态片状电子束，通过该准直器并分析其性能。在准直区域附近获得7.1 mm × 0.75 mm的准直束流，束高方向压缩显著优于束宽，表现出各向异性压缩特性。由于空间限制，传统探针难以开展内部诊断，因此采用VSim进行了三维粒子模拟，以深入理解准直过程中的粒子动力学行为。

解读: 该等离子体束流准直技术虽源于高能物理领域，但其非磁性、瞬态高电流密度控制原理对阳光电源功率器件散热与电磁兼容设计具有启发意义。片状电子束的各向异性压缩特性可借鉴于ST储能变流器和SG逆变器的功率模块热管理优化，通过定向导热结构设计实现局部热流密度控制。VSim三维粒子模拟方法可应用于SiC/GaN器...

Amanda Wang · Nick Pant · Woncheol Lee · Feliciano Giustino · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

氮化铝是一种有前景的超宽禁带半导体，适用于光电子和功率电子器件，但其实际应用受限于掺杂困难和低电导率。本文通过第一性原理计算，研究了电子迁移率随温度、掺杂浓度和晶向变化的上限。综合考虑声子与电离杂质对电子的散射作用，分析了完全和部分电离条件下的掺杂体系。结果表明，室温下长程压电相互作用是电子-声子散射的主要机制；当掺杂浓度超过10¹⁶ cm⁻³时，电离杂质散射占主导，显著降低迁移率。

解读: 该氮化铝电子迁移率研究对阳光电源功率器件开发具有重要参考价值。AlN作为超宽禁带半导体（禁带宽度6.2eV），其高击穿场强和热导率特性可应用于：1）SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的新一代功率模块设计，突破现有SiC器件的耐压极限，实现更高功率密度；2）电动汽车驱动系统中的高温功率器件，利用AlN...

Hansi Wijayalath · Harith Udawatte · Mohammad Hasan Ravanji · Nabil Mohammed 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

太阳能光伏和风力发电机等基于逆变器的电源渗透率不断提高，正在改变现代电力系统，导致机械惯性降低，并给暂态稳定（TS）分析带来了新挑战。本文通过引入定量的稳定裕度指标，提出了一种用于指示以逆变器为主的网状网络暂态稳定性的新方法。该研究聚焦于多集群网状网络配置中的电网形成型逆变器和电网跟随型逆变器。通过推导局部公共母线电压的通用表达式并分析功率和电流流动，所提出的方法提供了一个定量值和一种计算效率高的工具，无需求解微分方程即可确定暂态稳定裕度。大量仿真验证了所提出指标和工具的有效性，证明了它们在复杂...

解读: 该稳定裕度指标技术对阳光电源构网型控制产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该指标可量化评估GFM控制模式下的暂态稳定裕度，优化虚拟同步机参数整定，提升弱电网适应性。对于SG系列光伏逆变器在高渗透率场景的并网稳定性分析，该方法能快速识别临界稳定边界，指导控制...

Yaojie Cai · Georgia Pierrou · Xiaozhe Wang · Geza Joos · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

源于外部周期性扰动的强迫振荡（FO）威胁着电力系统的安全与稳定。基于逆变器的电源（IBR）渗透率的不断提高进一步引发了强迫振荡，给现代电力系统中强迫振荡源的识别和定位带来了新的挑战。本文提出了一种用于定位含基于逆变器电源的电力系统中强迫振荡的新型数据驱动方法。与以往的研究不同，该方法考虑了源于基于逆变器电源的强迫振荡的统一表示，这进一步推动了强迫振荡定位算法的发展。利用非线性动态系统的稀疏识别（SINDy）方法，通过对测量数据进行分析并解释所提出的模型，开发了一种纯数据驱动的方法来定位强迫振荡源...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品线具有重要应用价值。强迫振荡定位技术可集成到ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制系统中,提升系统稳定性。特别是在PowerTitan大型储能系统等多逆变器并联场景下,该方法可通过iSolarCloud平台采集的实时数据快速定位振荡源,为系统调试和故障...

Aboutaleb Haddadi · Xinquan Chen · Evangelos Farantatos · Ilhan Kocar · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

将逆变型电源（IBR）模型引入相量域短路计算求解器会带来数值稳定性挑战。为此，本文提出一种采用牛顿-拉夫逊迭代法的求解器，以提升数值稳定性。该求解器可集成工业标准故障分析程序中的最新IBR短路模型，包括电压控制电流源查表模型及厂商特定的黑箱与白箱方程模型。文中从数学上证明了所提求解器的优越稳定性，并给出了收敛条件，同时开发了在故障分析程序中的实现算法，旨在提升行业在短路研究中对IBR的精确建模能力，保障未来高比例IBR系统中保护的可靠性。

解读: 该鲁棒短路分析求解器对阳光电源逆变器产品的保护配置具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器，该求解器可精确建模IBR短路特性（区别于传统同步机），通过牛顿-拉夫逊迭代法提升含高比例逆变器电网的故障计算稳定性。可直接应用于PowerTitan大型储能系统的保护定值校核，解决构网型G...

Zifeng Yuan · Dewen Zhang · Lei Shi · Yutong Liu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

尽管垂直腔面发射激光器（VCSELs）的光注入锁定（OIL）已得到广泛研究，但其偏振动力学特性关注较少。近期研究表明，通过OIL实现偏振锁定有望应用于偏振编码的伊辛计算机等新型计算领域。然而，VCSEL固有的偏振偏好性和有限的偏振可切换性限制了其在此类应用中的使用。为此，我们设计了特定氧化物孔径结构的VCSEL，并结合偏置电流调谐，系统研究其对偏振锁定性能的影响。实验结果表明，该方法显著降低了所需注入功率（低至3.6 μW），并拓宽了锁定范围。基于自旋翻转模型的理论分析进一步揭示了幅度各向异性和...

解读: 该VCSEL偏振锁定技术对阳光电源储能系统的光纤通信和传感应用具有潜在价值。在PowerTitan大型储能系统中，分布式BMS与PCS间需要高可靠性光纤通信，VCSEL的低功耗偏振锁定特性（3.6μW注入功率）可优化光模块能效。偏振编码技术可增强iSolarCloud云平台与现场设备间的通信抗干扰能...

Mengze Wu · Xing Zhang · Kai Hu · Tao Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

级联H桥(CHB)变换器具有模块化和高容量特性,其阶梯电压波形和输出电抗模拟发电机内电势和输出电抗,是无内环中压直接构网型(GFM)应用的理想方案。针对低开关频率响应慢和过载率限制挑战,提出暂态限流方法,集成电流箝位负反馈控制策略(CCNFC)和分层模块级快速电流反应控制策略(HMCC)。该方法确保正常条件下GFM稳定运行,同时通过故障条件下优化参数增强电网支撑性能。底层控制器快速反应抑制暂态过流,确保CHB变换器安全和可靠的电网支撑性能。仿真和实验验证了所提方法。

解读: 该构网型CHB暂态限流技术对阳光电源中压储能变流器有重要应用价值。CCNFC和HMCC集成控制策略可应用于PowerTitan大型储能系统的模块化构网型变换器设计,提高故障穿越能力和电网支撑性能。分层控制架构对ST储能变流器的多模块协调控制有借鉴意义,可平衡响应速度和过载保护。该技术对阳光电源中压直...

Van De Walle · El Sachat · Sotomayor Torres · De La Cruz 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

β-Ga2O₃、AlN、AlGaN和金刚石等超宽禁带（UWBG）半导体材料因其优异的电子特性，成为高功率、高频器件的关键候选材料。然而，除金刚石和AlN外，这些材料普遍具有较低的热导率，难以满足高功率密度下的散热需求，带来严峻的热管理挑战。因此，亟需结合新型器件结构的先进热管理方案以抑制器件峰值温度过度升高。同时，具备高空间和时间分辨率的精确器件级热表征技术对于验证和优化热设计、提升器件性能与可靠性至关重要。本文综述了当前应用于UWBG半导体器件的主要热学计量方法。

解读: 该超宽禁带半导体热学计量技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC/GaN等宽禁带器件的热管理直接影响系统功率密度和可靠性。文中提出的高时空分辨率热表征方法可用于优化PowerTitan储能系统的三电平拓扑功率模块设计，精确定位热点并验证散热方案。对于15...

Zehao ShiJiajia ChenYanxin WangYanlei ZhaoBingyin Xu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

工业园区中光伏与储能的集成提升了经济性，但光伏出力及未来电价的不确定性给优化配置带来挑战。本文提出一种基于可信度Copula的鲁棒多阶段规划方法，综合考虑电价的内生不确定性与光伏出力的外生不确定性，并利用Copula函数刻画分时电价、上网电价及需量电价等内生变量间的相关性。基于可信性理论，构建包含内外生不确定性的模糊机会约束模型，并通过确定性等价类将其转化为确定性鲁棒优化问题。基于实际园区数据的仿真验证了该方法的有效性与适用性。

解读: 该可信度Copula鲁棒规划方法对阳光电源工商业储能系统（ST系列）与分布式光伏（SG系列）的集成优化具有重要应用价值。研究提出的内生电价不确定性建模（分时电价、需量电价相关性刻画）可直接应用于PowerTitan储能系统的容量配置优化，提升工业园区削峰填谷与需量管理效益。基于可信性理论的模糊机会约...

Chengqi Xiao · Weimin Wu · Qingkai Guo · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

针对单相非隔离型微型逆变器（MI）面临的漏电流和功率波动等挑战，本文提出了一种具有有源功率解耦能力的非隔离共地型微型逆变器。在该拓扑中，光伏（PV）组件与电网具有公共端，从而消除了共模漏电流。双输入源与电网之间的功率解耦是固有的，因此可以用长寿命、小容量的薄膜电容器替代电解电容器。所提出的微型逆变器仅需四个开关，并且能够以模块化方式处理两个光伏组件的功率。实验室搭建了一台400 W的实验样机，以验证所提出的微型逆变器的性能以及所提方案的可行性。

解读: 从阳光电源光伏逆变器产品线的角度来看，这项单相非隔离双输入微型逆变器技术呈现出显著的应用价值。该技术通过共地拓扑设计有效解决了非隔离型逆变器长期面临的漏电流问题，这与我司在组串式逆变器领域追求的高安全性标准高度契合。 技术的核心创新在于有源功率解耦设计，能够用薄膜电容替代电解电容，这将直接延长产品...

Zhicong Huang · Yu Wang · Jingyu Wang · Xiaolu Lucia Li · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

在电容式电力传输（CPT）系统中，耦合器错位导致的功率波动严重影响传输稳定性。现有抗错位技术存在设计复杂、依赖多重补偿元件及复杂控制系统的不足。本文提出一种用于串联补偿CPT系统的去谐设计方法，通过参数优化实现对错位引起的输出功率波动的有效抑制。该方法采用简化的补偿结构，无需主动控制或复杂补偿电路，具有轻量化与高可靠性优势。设计同时兼顾软开关条件与电压应力优化。实验平台验证了该方法在抗错位输出功率稳定性、零电压软开关及电压应力抑制方面的有效性。

解读: 该去谐设计方法对阳光电源无线充电产品线具有重要应用价值。CPT技术可应用于电动汽车无线充电桩及储能系统的非接触式充电场景。文章提出的抗错位设计方法通过简化补偿结构实现功率稳定传输，可直接借鉴到阳光电源车载OBC及充电桩产品中，解决车辆停放偏差导致的充电功率波动问题。去谐设计实现的零电压软开关（ZVS...