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考虑米勒电容分层耗尽的数据手册驱动型SiC MOSFET模型
A Data-Sheet-Driven SiC MOSFET Model Considering Layered Depletion of Miller Capacitance
王乐衡孙凯郑泽东李驰巫以凡毕大强 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51
随着碳化硅MOSFET功率器件的广泛应用，亟需高精度、高收敛性的电路仿真模型。针对现有模型在米勒电容低电压区域建模误差大、电流-电压特性准确性不足的问题，提出一种考虑米勒电容分层耗尽特性的数据手册驱动型SiC MOSFET模型。通过修正电流源表达式提升静态特性精度，结合物理机制建立全偏压范围电容模型，并实现参数全源自数据手册提取。基于C3M0021120D器件在LTspice中验证，静态与双脉冲测试结果表明模型预测误差低于10%，有效兼顾准确性与实用性，适用于碳化硅电力电子变换器的设计与评估。
解读: 该SiC MOSFET建模技术对阳光电源高频化产品设计具有重要价值。精确的米勒电容建模可提升SG系列1500V组串式逆变器、ST系列储能变流器和充电桩等产品的开关损耗预测精度。模型在低电压区的高精度特性有助于优化三电平拓扑的死区时间设计，提升系统效率。数据手册驱动的特点便于工程实践，可用于Power...
调制振幅反射光谱法映射有机场效应晶体管沟道内的载流子浓度与漂移速度
Modulated amplitude reflectance spectroscopy to map in-channel charge carrier concentration and drift velocity in organic field effect transistors
De Mey · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
有机半导体在柔性电子和光谱优化光伏等领域具有广泛应用，但其器件效率较低且电荷传输机制尚不明确。传统的电流-电压特性分析为体相测量方法，在存在接触电阻等非理想情况下易导致参数误判。本研究利用调制振幅反射光谱（MARS）技术，通过振幅信号获取有机场效应晶体管在不同偏压下载流子分布的高分辨率二维图像。结果与实测的I-V及转移曲线一致，并用于验证工作状态下沟道内空间电势与电场分布的理论模型。MARS相位图像则提供了空间分辨的载流子动力学信息。
解读: 该有机半导体载流子表征技术对阳光电源功率器件研发具有方法学借鉴价值。MARS技术实现的沟道内载流子浓度与漂移速度二维映射，可类比应用于SiC/GaN功率器件的沟道特性分析，帮助优化ST储能变流器和SG逆变器中的功率模块设计。其非接触式空间分辨测量方法可规避接触电阻干扰，为三电平拓扑中器件的动态特性评...
衬底温度对V2O5修饰n-Ge异质结电学和光伏特性的影响
Influence of substrate temperature on the electrical and photovoltaic properties of V2O5 modified n-Ge heterojunction
Henry Thomas · A. Ashok Kumar · Shaik Kaleemull · V. Rajagopal Reddy · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.225
通过在不同衬底温度（室温（RT）、TS = 150 °C 和 250 °C）下沉积V2O5薄膜，制备了V2O5/n-Ge异质结，并研究了其电学与光伏特性。对V2O5薄膜的光学性质进行了分析，结果表明直接允许跃迁为最主要的跃迁方式。红外光谱测量显示V2O5薄膜中存在振动吸收带，证实了V=O和V–O–V化学键的存在。随着衬底温度升高，这些吸收带发生位移，表明化学键长发生变化，这可能是由于V2O5薄膜中应变效应所致。同时对V2O5/n-Ge异质结进行了X射线衍射分析，结果显示V2O5(RT)/n-Ge...
解读: 该V2O5/n-Ge异质结研究揭示了衬底温度对光伏器件性能的关键影响,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化及功率器件开发具有参考价值。研究中150°C衬底温度实现最佳光响应灵敏度,为我司SiC/GaN功率器件的制造工艺温度控制提供理论依据。异质结陷阱电荷限制电流机制的分析,可应用于ST系列储能...
聚光光伏光热系统
CPV/T）的温度-电压特性及㶲效率理论极限
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...
基于P3HT:PCBM界面的SiC肖特基二极管中势垒非均匀性在宽温度范围内的分析
Analysis of barrier inhomogeneity in SiC schottky diodes with P3HT: PCBM interfaces over a wide temperature range
Tamer Güzel · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
由于金属-半导体界面对于肖特基二极管电学特性具有重要影响，相关研究持续受到关注。本研究制备了结构为Au/P3HT:PCBM/6H-SiC/Al的肖特基二极管，并在80–375 K的宽温度范围内分析了其电流-电压特性。利用这些特性，结合热电子发射模型、Cheung-Cheung函数和Norde函数，计算了二极管的理想因子（n）、势垒高度（Φb）、串联电阻（Rs）和饱和电流（Io）等参数，并考察了这些参数之间的相互关系。通过Richardson图提取了Richardson常数（A*）。此外，基于高斯...
解读: 该SiC肖特基二极管界面特性研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。研究揭示的势垒不均匀性及温度特性分析,可指导ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的选型与热设计优化。宽温区(80-375K)电流-电压特性数据为三电平拓扑中SiC二极管的可靠性评估提供理论依据,有助于提升PowerTi...
60Co γ辐照引起的p-GaN栅极AlGaN/GaN HEMT漏电机制
Gate leakage mechanisms caused by 60Co gamma irradiation on p-GaN gate AlGaN/GaN HEMTs
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...
用于高磁场下光谱应用的薄型约瑟夫森结的磁输运特性
Magnetotransport properties of thin Josephson junctions for spectroscopic applications in the presence of large magnetic fields
Van Woerkom · Van Gulik · Van Heck · Das Sarma 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
研究了在高面内磁场下用于光谱应用的薄铝约瑟夫森隧道结。器件通过双角度蒸发工艺制备，结叠层厚度低于30 nm，横向尺寸为80至900 nm。在25 mK下的电流-电压特性测量揭示了约瑟夫森超流、超导能隙及非弹性库珀对隧穿峰的行为，其受交流约瑟夫森效应与频率依赖性结环境阻抗共同作用影响。当磁场超过1 T时，约瑟夫森电流呈弗琅禾费衍射调制，且在高达1.3 T的磁场下通过非弹性隧穿峰探测到片上LC电磁模。结果表明，此类薄铝结在高磁场下探测低能激发（如安德烈夫束缚态）具有鲁棒性，并具备量子器件集成潜力。
解读: 该约瑟夫森结磁输运研究对阳光电源储能系统的超导储能技术探索具有前瞻价值。虽然当前ST系列储能变流器主要采用常规功率半导体，但研究揭示的高磁场鲁棒性、低温超导特性及量子器件集成潜力，为未来超导磁储能（SMES）系统开发提供理论基础。特别是其在高磁场下的稳定电流传输特性，可启发PowerTitan大型储...
太阳能电池电流-电压特性的近似解析解：一种具有两种新方法的四二极管模型
Approximate analytical solutions for solar cell current-voltage characteristics: A four-diode model with two novel approaches
Martin P. Calasan · Snežana Vujošević · Ivana RadonjićMitić · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334
在现有文献中，存在三种基本的太阳能电池模型——单二极管模型（SDM）、双二极管模型（DDM）和三二极管模型（TDM）。最近，为了进一步改进对太阳能电池中复合和损耗过程的描述，提出了四二极管模型（FDM）。然而，该模型尚未从电流-电压（I-V）特性解析建模的角度进行分析。在本研究中，提出了两种基于Lambert W函数的近似解析模型，用于描述太阳能电池的I-V特性。为确保参数估计的准确性和高效性，采用了先进的优化技术。对所提出的建模方法及所采用优化算法的全面评估表明，这些方法非常有效，在参数精度方...
解读: 该四二极管光伏电池解析建模技术对阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。通过Lambert W函数实现的I-V特性精确建模,参数精度提升超50%,可显著改进逆变器在极端工况下的最大功率点追踪效率。该解析方法计算效率高,适合集成到iSolarCloud平台的预测性维护模块,实现组件性能实...
高单色辐射对CIGS太阳能电池电学性能的影响
Effect of High Monochromatic Radiation on the Electrical Performance of CIGS Solar Cell
C. Casu · M. Buffolo · A. Caria · C. De Santi 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2024年11月
本文研究了单色激光辐照下Cu(In,Ga)Se₂（CIGS）太阳能电池的光致退化行为。实验采用在氟掺杂SnO₂玻璃衬底上制备的双面CIGS电池，测试其在光照和暗态下的电学特性。电流-电压特性分析表明，空间电荷区内的载流子输运以缺陷辅助机制为主。持续激光照射导致开路电压（Voc）下降。暗电流-电压曲线显示，饱和电流（IS）和理想因子（n）随时间呈平方根关系增加，归因于Na离子向结区的扩散。而Voc的衰减与暗I-V曲线中开启电压的降低相关，主要由CdS/CIGS界面处光生缺陷引起漏电流增加所致。
解读: 该研究揭示的CIGS电池光致退化机理对阳光电源SG系列光伏逆变器的智能运维具有重要参考价值。研究发现的Na离子扩散导致饱和电流增加、CdS/CIGS界面缺陷引起漏电流上升等退化机制，可指导iSolarCloud平台优化CIGS组件的故障诊断算法，通过监测Voc衰减特征实现早期预警。对于MPPT控制策...