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用于室内光伏的全聚合物有机太阳能电池中的融合咔唑受体
All-polymer organic solar cells with fused carbazole acceptors for indoor photovoltaics
Yue Zhang · Bo Wang · Xin Li · Chengyi Xiao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
物联网的快速发展亟需高效、免维护的能源解决方案。有机太阳能电池因其与室内光源光谱的良好匹配性，在室内能量采集方面展现出巨大潜力。本研究设计了一种基于融合咔唑的聚合物受体（PCzT），具有可调光学带隙、刚性平面骨架及优异的电子传输性能。基于该受体的器件在AM1.5G光照下效率达8.15%，在3000 K、1000 lux室内照明下高达11.63%，优于当前最先进的聚合物受体。通过关联纳米形貌与器件性能，发现优化的界面堆积结构可有效提升电荷提取并抑制复合，为高性能聚合物受体的设计提供了明确指导。
解读: 该全聚合物有机太阳能电池技术对阳光电源室内物联网供电方案具有重要应用价值。其11.63%的室内光伏效率可为iSolarCloud云平台的分布式传感器节点、智能运维监测设备提供免维护电源解决方案。融合咔唑受体的宽带隙特性与室内光谱匹配，可集成到储能系统ST系列的室内监控模块，替代传统电池供电。该技术的...
基于磁铁矿纳米颗粒的摩擦纳米发电机用于自供电应用
Magnetite nanoparticles-based triboelectric nanogenerators for self-powering applications
Anu Kulandaivel · Supraja Potu · Navaneeth Madathil · Mahesh Velpula 等6人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
随着对低功耗电子设备可持续且高效电源的需求不断增长，摩擦纳米发电机（TENGs）受到了广泛关注。本研究致力于解决寻找合适材料以提高能量转换效率的同时保持低成本和简单合成工艺的挑战。我们报道了一种采用化学共沉淀法合成的纯磁铁矿（Fe3O4）纳米颗粒制备的TENG及其性能表现。对Fe3O4纳米颗粒的结构和形貌特征进行了全面分析。所构建的TENG器件（5 × 5 cm2）以Fe3O4纳米颗粒作为正摩擦电层，氟化乙烯丙烯（FEP）作为相对的摩擦层。该Fe3O4/FEP TENG实现了320 V的输出电压...
解读: 该磁性纳米颗粒摩擦纳米发电机技术为阳光电源储能系统提供了微能量采集方向的启发。其4.43 W/m²功率密度可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的辅助供电场景,如传感器节点、状态指示器等低功耗设备的自供电。Fe3O4纳米材料的摩擦电特性可集成到iSolarCloud智能运维平台的无线传...
基于无源性电压控制器的逆变器电流反馈跟网型逆变器稳定性增强
Stability Enhancement of Inverter-Current Feedback Grid-Following Inverters Using a Passivity-Based Voltage Controller
Yukai Huang · Jinbang Xu · Jie Ye · Songtao Huang 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月
由于具有强大的功率输出性能，跟网型逆变器仍然是现代可再生能源系统的主要接口。随着全球对清洁高效能源转换的需求不断增加，优化逆变器系统的稳定性对于将可再生能源接入电网至关重要。在某些能源转换场景中，由于设备限制和空间约束，电流传感器被安装在逆变器侧，这可能会影响逆变器的稳定性。虽然已经对逆变器侧电流反馈（ICF）配置的稳定性进行了研究，但进一步提高其稳定性的方法仍有待深入探索。本文采用基于无源性的设计方法分析了 ICF 跟网型逆变器的稳定性，重点研究了公共耦合点电压控制器。对所提出的控制器进行了全...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性设计的逆变器稳定性增强技术具有重要的工程应用价值。当前，我司光伏逆变器和储能变流器产品在全球市场占有率持续提升，但在实际应用中，受制于设备布局和成本优化需求，电流传感器往往需要配置在逆变器侧而非电网侧，这种逆变器侧电流反馈（ICF）配置在弱电网环境下存在稳定性...
背照式CMOS光伏器件中近红外光反射与屏蔽结构的研究
Investigation of NIR Light Reflecting and Shielding Structures in Backside-Illuminated CMOS Photovoltaics for Dense Integration of Energy Source and Circuits
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...
基于优化偏置的贝内特倍压-扩展转换器以增强摩擦纳米发电机的能量提取
Bennet's Doubler-Extended Converter With Optimized Bias for Enhanced Energy Extraction From Triboelectric Nanogenerators
Yirui Su · Youhua Shi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本内特倍增器（BD）通过在串联和并联配置之间切换两个存储电容器，并向摩擦纳米发电机（TENG）施加偏置电压，显著提高了摩擦纳米发电机的输出。然而，诸如阻抗匹配以及偏置电压过高导致的击穿风险等问题，会显著降低总输出能量，进而降低能量转换效率，并增加意外放电的风险。为解决这些问题，我们提出了一种具有双输出的BD扩展电路以改善性能。该设计不仅考虑了TENG器件的击穿电压，还能在自供电模式下提高能量提取效率。我们在1.5 Hz和3 Hz的激励频率下，结合负载电阻和直流负载对我们的电路进行了评估。在3 H...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于Bennet倍压器的摩擦纳米发电机（TENG）能量提取技术，为我们在分布式能源采集和微能量管理领域提供了新的技术储备方向。 该技术的核心价值在于显著提升了TENG的能量转换效率，在3Hz工作频率下实现53.49%的转换效率，相比全波整流器在轻载条件下获得高达950...
金属有机化学气相沉积反应器内的后退火：一种可扩展的提高InGaAsP太阳能电池效率的方法
Postannealing in Metal–Organic Chemical Vapor Deposition Reactor: A Scalable Method for Improving InGaAsP Solar-Cell Efficiency
Depu Ma · Hassanet Sodabanlu · Meita Asami · Kentaroh Watanabe 等6人 · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年9月
带隙约为1.05 eV且与InP衬底晶格匹配的InGaAsP太阳能电池，其晶体质量与能量转换效率通常低于其他III-V族化合物半导体太阳能电池。本研究在金属有机化学气相沉积系统内直接实施后续退火处理，显著提升了器件性能。退火后，开路电压和短路电流密度分别提高了38 mV和3.84 mA/cm²。电压损耗分析与时间分辨光致发光结果表明，非辐射复合缺陷减少和载流子寿命延长是性能提升的主因。X射线衍射显示退火样品峰半高宽减小，表明材料组分均匀性改善，归因于退火过程中III族原子的重新分布。低温光致发光...
解读: 该InGaAsP太阳能电池MOCVD后退火技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究中通过退火工艺优化III-V族化合物半导体材料质量、降低非辐射复合损耗的思路，可借鉴至SG系列逆变器中SiC/GaN功率器件的制造工艺优化。特别是退火改善材料组分均匀性、延长载流子寿命的机制，对提升GaN器...