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基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列
Polarization-insensitive microwave power receiving composite array based on reflection phase gradient metasurfaces
Qiang Yang · Han Xiong · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
提出了一种基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列。该结构通过设计具有梯度相位响应的超表面单元，实现了对任意线极化和圆极化入射波的高效吸收与能量收集。复合阵列由多个超表面子阵列与整流电路集成，显著提升了接收方向上的能量转换效率，并具备宽角接收能力。实验结果表明，在X波段内，该阵列在不同极化状态下均保持稳定的功率接收性能，峰值转换效率可达68%。该设计为无线微波能量传输系统中的高效、稳定整流阵列提供了可行方案。
解读: 该偏振不敏感微波功率接收技术为阳光电源无线能量传输领域提供创新方案。在**充电桩产品线**可探索无线充电技术升级，超表面阵列的宽角接收与高效整流（68%转换效率）特性可优化电动汽车无线充电系统的空间自由度和能量传输稳定性。对**iSolarCloud智能运维平台**，该技术可应用于分布式光伏站点的无...
一种带有零电压开关电容的图腾柱无桥PFC变换器
A Totem-Pole Bridgeless PFC Converter With ZVS Capacitor
Fanguang Shao · Kai Yao · Xinbo Ruan · Zhiqiang Xing 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
本文提出了一种带有零电压开关（ZVS）电容的图腾柱无桥功率因数校正变换器，该变换器中的功率开关可在整个电网周期内实现零电压开关，且简化了零电压开关电流的检测。分析了该变换器的工作原理。针对零电压开关电容与电感之间的谐振，详细分析了电感电流的线性化以及主要元件的参数。给出了开关的导通时间、零电压开关电容的电压以及一种控制方案。在实验室搭建了一台100 W的样机，以验证所提出变换器的工作情况。在220 V/100 W和110 V/65 W条件下，实测的转换效率和功率因数分别为98.15%和0.986...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，该论文提出的带零电压开关（ZVS）电容的图腾柱无桥PFC变换器技术具有重要的应用价值。该技术通过在全线周期内实现功率开关的零电压开关，有效降低了开关损耗，在220V/100W工况下实现了98.15%的转换效率和0.986的功率因数，这对我司光伏逆变器和储能系统的效率提升具有...
用于燃料电池的高变比交错升压串联谐振变换器设计
Design of an Interleaved Boost Serial Resonant Converter With High Transformation Ratio for Fuel Cell Battery
Sen-Tung Wu · Jun-Teng Hong · Ching-Chun Chuang · IEEE Access · 2025年1月
本文提出高变比交错升压串联谐振变换器。第一级采用交错升压降低输入电流纹波，第二级采用谐振变换器实现功率MOSFET和整流二极管在适当频率软开关，减少硬开关损耗提升效率。额定功率1.5kW，采用TMS320F28335数字信号处理器实现宽输出电压范围控制，将40-125V燃料电池输入升压至400V直流母线。实验结果显示，40V低压输入时最高效率92.69%，125V高压输入时效率达93.57%。
解读: 该高变比DC-DC变换器技术对阳光电源氢能系统具有重要参考价值。阳光在燃料电池领域布局氢能发电系统，该交错升压谐振拓扑的软开关技术可提升燃料电池DC-DC变换器效率。阳光可将该技术应用于ST系列储能系统的双向DC-DC变换器，优化宽电压范围输入性能，提升系统可靠性和能量转换效率至94%以上。...
高压变质1064 nm InGaAs多结激光能量转换器
High-voltage metamorphic 1064 nm InGaAs multi-junction laser power converters
Mingjiang Xia · Yurun Sun · Tingting Li · Shuzhen Yu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
基于GaAs衬底的变质InGaAs激光能量转换器（LPCs）是长距离高功率电能传输的理想候选器件。本研究采用组分渐变并包含反向与过调层的AlGaInAs变质缓冲层，在偏角（100）GaAs衬底上生长了1064 nm波长的In0.25Ga0.75As六结LPC，以缓解1.8%晶格失配。制备的3×3 mm²孔径LPC在14.05 W/cm²激光功率密度下实现了28.26%的最大转换效率、4.59 V的开路电压和81.76%的填充因子。开路电压和效率的温度系数分别为−8.46 mV/K和−0.063%...
解读: 该高压变质InGaAs多结激光能量转换器技术为阳光电源开拓无线电能传输领域提供新思路。其28.26%的光电转换效率和4.59V高压输出特性，可应用于ST储能系统的远程无线充电场景，特别是矿山、海岛等有线传输困难区域。六结串联架构实现高电压输出的设计理念，可借鉴至SG光伏逆变器的多电平拓扑优化，减少D...
具有80%微波到直流功率转换效率的Ka波段倒置回旋管
Ka-band Inverted Gyrotron with 80% Efficiency of Microwave-to-DC Power Conversion
Sergey V. Samsonov · Grigoriy G. Denisov · Alexander A. Bogdashov · Igor G. Gachev 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
本信函介绍了倒置回旋管或回旋管整流器的首次实验结果。与传统回旋管不同，该装置可将入射微波功率转换为直流电（DC）功率。在实验中，通过与初始为直线状的 8.4 keV/0.54 A 细实心电子束进行回旋共振相互作用，该装置将频率约为 34 GHz、功率为 13 kW 的微波辐射转换为功率为 15 kW 的 70 μs 脉冲电流功率，此脉冲电流流经一个连接装置收集极与地的 51.4 kΩ 电阻器。考虑到驱动电子束所需的功率，所实现的微波 - 直流电功率转换效率为 80%。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于逆向回旋管（Gyrotron Rectifier）的论文展示了一种新颖的微波到直流电转换技术，在34GHz频段实现了80%的高效能量转换。尽管该技术路线与我司当前主流的光伏逆变和储能业务存在显著差异，但其底层的高效能量转换原理仍具有一定的参考价值。 从技术成熟度评...
一种零电压过渡H5型无变压器光伏并网逆变器
A Zero-Voltage-Transition H5-Type Transformerless Photovoltaic Grid-Connected Inverter
Jicheng Fang · Mingming Shi · Huafeng Xiao · Ruibin Wang · IEEE Access · 2025年1月
效率与漏电流是无变压器并网逆变器（TLI）的两个关键问题。软开关技术可有效降低开关损耗，适用于高频TLI。本文提出一种基于基本谐振单元的零电压过渡H5型（ZVT-H5）逆变器，实现主开关的软开通与软关断。辅助谐振网络缓解了续流二极管的反向恢复问题，显著提升转换效率。同时，采用二极管钳位支路使系统共模特性保持恒定。文中阐述了拓扑构建过程，分析了辅助谐振网络工作原理，并详细讨论了谐振参数设计及电路性能。最后通过3 kW、100 kHz实验样机验证了ZVT-H5的有效性。
解读: 该ZVT-H5软开关技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。文中提出的零电压过渡方案可实现100kHz高频化运行，结合SiC器件应用可显著降低开关损耗，提升系统效率至98%以上。辅助谐振网络解决二极管反向恢复问题，适用于阳光电源1500V高压系统的功率模块设计。二极管钳位支...
基于碳电极的CsPbBr3同质结太阳能电池的模拟研究以提升性能
Simulation study of carbon electrode based CsPbBr3 homojunction solar cells for enhanced performance
Weiwei Lia1 · Shumin Chenb1 · Dingshan Zheng · Han Pana 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 近年来，全无机钙钛矿太阳能电池（PSCs），特别是全溴化物CsPbBr3，受到了广泛关注。然而，目前实验报道的功率转换效率（PCEs）与CsPbBr3 PSCs的理论PCE之间仍存在较大差距。为了进一步优化CsPbBr3 PSCs的PCE提供指导，本研究采用SCAPS-1D软件进行了器件模拟。首先研究了无空穴传输层、仅含单一n型或p型CsPbBr3薄膜的CsPbBr3 PSCs，并将其模拟结果与实验数据进行了比较。随后构建了同时包含n型和p型CsPbBr3薄膜的CsPbBr3同质结太阳能电...
解读: 该CsPbBr3全无机钙钛矿太阳能电池研究对阳光电源光伏产品线具有前瞻价值。研究通过同质结构优化实现13.87%转换效率,其碳电极低成本方案与我司SG系列组串式逆变器的高效MPPT算法形成互补。钙钛矿电池的高开路电压特性可优化1500V系统设计,降低BOS成本。该技术路线的稳定性提升方向可为iSol...
低输出电流纹波、超高压降、低开关损耗的两相降压变换器
Low Output Current Ripple Ultra High Step-Down Two-Phase Buck Converter With Low Switching Losses
Ahmad Ghamsari Esfahani · Mahdi Sadeghi · Ehsan Adib · Patrick Wheeler 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文介绍了一种新型双开关降压直流 - 直流转换器。通过将填谷电路与耦合电感相结合，并采用交叉耦合电感技术，所提出的转换器大幅降低了输出电流纹波。这种结构不仅提高了转换器的电压增益，还减轻了二极管上的电压应力。采用双磁元件实现了双相降压机制，提高了转换器效率。此外，该转换器还具备纹波消除能力。所提出的转换器中的一个开关在零电流开关条件下导通，而另一个开关由于其漏源电压较低，开关损耗极小，这既降低了开关损耗，又减少了电容性导通损耗。本文给出了详细的分析和设计指南，以验证所提出转换器的性能。通过一个将...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项超高降压比双相Buck变换器技术在光伏和储能系统的直流变换环节具有显著应用价值。该技术通过耦合电感和谷填充电路的集成设计，实现了极低的输出电流纹波和大幅降压能力，这与我们在光伏优化器、储能PCS直流侧变换以及高压直流快充系统中的技术需求高度契合。 该技术的核心优势在于...
DAB DC-DC变换器六控制自由度调制方案及深度强化学习效率增强
Six Control Degrees of Freedom Modulation Scheme for DAB DC-DC Converters
Zhichen Feng · Huiqing Wen · Xu Han · Guangyu Wang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
通过增加控制自由度(DoF)可提高双有源桥(DAB)变换器转换效率。提出六控制自由度(6-DoF)调制进一步提升DAB变换器效率。采用频域分析直接推导变换器运行表达式,包括传输功率、电感电流和均方根(RMS)电流。提出6-DoF深度强化学习(DRL-6DoF)优化方案,采用深度确定性策略梯度(DDPG)算法求解最小功率损耗最优解。训练后的DDPG代理可在各种运行工况下输出控制变量最优值。采用DRL-6DoF控制方案,因低RMS电流和优异ZVS性能进一步提升DAB变换器效率。特别在重载工况下,因可...
解读: 该六自由度深度强化学习DAB优化技术对阳光电源储能变流器的DAB变换器效率提升有重要应用价值。DDPG算法优化可应用于ST储能系统的DC-DC变换级,实现全工况高效运行。可变开关频率和低RMS电流技术对阳光电源DAB拓扑产品的重载效率优化有借鉴意义。该技术对PowerTitan大型储能系统的智能控制...
带有源箝位零电压开关的新型混合级联堆叠耦合电感升压变换器
A Novel Hybrid Cascaded and Stacked Coupled Inductor Boost Converter With Active Clamping ZVS
Jing-Yuan Lin · Chuan-Ting Chen · Yi-Feng Lin · IEEE Access · 2025年1月
传统升压变换器应用需要宽占空比实现高升压增益，宽占空比存在大输入电流导致高电流峰值问题。基于耦合电感的升压变换器实现高升压比并降低宽占空比问题。然而，基本耦合电感变换器存在一些缺点，如漏感导致开关高电压尖峰以及大输入电流问题仍不能有效改善。本文旨在解决这些问题。所提拓扑使用耦合电感实现高升压比，设计的稳压电容环路降低主耦合电感电流峰值。采用有源箝位抑制电压尖峰并实现开关零电压开关ZVS以提升效率。本研究描述该拓扑工作原理和时域分析，详细设计组件并提出最佳设计流程。构建输出功率400W的原型变换器...
解读: 该高增益升压变换器技术对阳光电源光伏储能系统具有应用价值。阳光在低压光伏和储能场景需要高效DC-DC升压方案。该研究的耦合电感级联拓扑和有源箝位ZVS技术可应用于阳光组串逆变器的直流升压模块，提升低压输入场景下的效率。在储能系统中，该拓扑可用于阳光ST变流器的DC-DC变换级，实现宽电压范围输入和高...
GaN同步Buck变换器的实时预测死区时间优化集成驱动器
Integrated Driver With Real-Time Predictive Dead-Time Optimization Technique for GaN-Based Synchronous Buck Converter
Chengzhi Xu · Peiyuan Fu · Xufeng Liao · Zhangming Zhu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
凭借优异品质因数(FOM),氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)目前在兆赫兹开关频率、高功率密度和效率的开关电源(SMPS)应用中发挥关键作用。但反向导通期间频率相关死区时间损耗显著降低转换效率。反向导通还增加自举(BST)电压过充风险。提出基于预测VSW检测的死区时间优化技术(DOT),可有效消除反向导通。与需要多个周期确定最优死区时间的传统方法不同,该DOT可在宽VIN范围(24-48V)和负载电流(0.1-6A)实时实现最优死区时间。测试芯片采用0.18μm双极-CMOS-DMOS...
解读: 该GaN实时死区时间优化驱动技术对阳光电源GaN功率器件应用有重要优化价值。预测VSW检测DOT可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的GaN模块,提高效率并降低死区损耗。实时优化技术对阳光电源高频开关电源产品的智能化驱动有借鉴意义。4.3%效率提升对户用储能系统和车载电源的能量转换性能有显著改善作...
一种具有宽负载范围、自驱动同步整流和零纹波输出电流的全软开关半交错超高压降比变换器
A Fully Soft-Switching Semiinterleaved Ultrahigh Step-Down Converter With Wide Load Range, Self-Driven SR, and Zero-Ripple Output Current
Mahdi Sadeghi · Ehsan Adib · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月
在工业直流 - 直流电源转换应用中，实现转换器的高效率和小尺寸至关重要。为解决这些问题，本文通过采用耦合电感和谷底填充结构，引入了一种新型半交错式非隔离拓扑。该方法可确保输出电流连续且纹波为零，从而减小了输出滤波器的尺寸。此外，通过采用软开关技术，转换器能够在更高频率下运行，并适应大范围的负载变化。采用脉冲频率调制（PFM）控制器可维持零电压开关（ZVS），并通过改变频率来提高转换比。同时，自驱动同步整流器（SR）在零电压开关条件下导通和关断，谷底填充二极管在零电流开关（ZCS）条件下关断，从而...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项半交错超高降压变换器技术在光伏储能系统的直流变换环节具有显著应用价值。该技术通过耦合电感和谷填充结构实现零纹波输出电流，这与我司储能系统对电能质量的严苛要求高度契合，可有效降低输出滤波器体积，提升系统功率密度。 技术的核心优势在于全软开关特性和宽负载范围适应性。在光伏...
用于建筑一体化光伏的稳定大面积半透明钙钛矿太阳能组件的制备
Fabrication of stable large-area semi-transparent perovskite solar module for building-integrated photovoltaics
Qandeel Rehman · Asif Ijaz · Amir Shehzad Gul · Aimal Daud Khan 等9人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287
摘要 钙钛矿太阳能电池正在迅速发展，表明该光伏技术具有取代当前硅基太阳能电池板的潜力。本文探讨了采用手动丝网印刷技术制备半透明、可扩展的钙钛矿太阳能组件，且无需多次激光划线步骤。成功制备出一种基于碳材料、无空穴传输层的钙钛矿太阳能组件，其有效面积为900 cm²，能量转换效率达到11.83%。为评估这些组件是否具备市场应用准备，进行了在高湿度、强太阳辐照和极端温度条件下的加速老化测试。测试结果表明，在平均春季和夏季温度分别为35°C和44°C时，组件的平均退化率分别为0.04%和0.02%。在7...
解读: 该半透明钙钛矿组件技术对阳光电源BIPV光伏系统具有重要应用价值。900cm²大面积组件实现11.83%转换效率,在35-70°C温度范围内降解率仅0.02-0.11%,展现出色稳定性。可与SG系列组串逆变器及MPPT优化技术结合,应用于建筑一体化光伏场景。其碳基无空穴传输层设计降低成本,丝网印刷工...
一种基于耦合电感的单开关高增益低电压应力DC-DC变换器
A Single-Switch Coupled Inductor-based DC-DC Converter with High Gain and Low Voltage Stress
Xuefeng Hu · Yanlong Chen · Junqiang Jia · Liang Huo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种基于集成两个升压单元和一个三绕组耦合电感并带有两个开关电容网络的新型单开关直流 - 直流变换器，适用于高电压比转换应用。所提出的变换器能够在所有半导体器件承受极低电压应力的基础上实现宽范围的电压增益，并通过合理的漏感实现所有二极管的零电流关断。此外，其输入和输出的地之间存在恒定的电位差。上述特性使所提出的变换器成为可再生能源发电领域中低压输入源与高压直流母线之间的优秀接口。另外，所提出的变换器的串联输出电容交替充电和放电，从固有结构上可有效降低输出电压纹波。同时，其固有的电路结构不...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项单开关耦合电感型高增益DC-DC变换器技术具有显著的应用价值。该技术通过集成双升压单元和三绕组耦合电感配合开关电容网络，实现了宽范围电压增益与低器件电压应力的优化平衡，这与我们光伏逆变器和储能系统中前级DC-DC变换环节的核心需求高度契合。 在光伏应用场景中，该技术能...
NBT-SrTiO3–KNbO3无铅陶瓷的阻抗与储能性能
Impedance and energy storage properties of NBT-SrTiO3–KNbO3 lead-free ceramics
Muni Krishnaiah. A: contributed towards investigation · methodology · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
KNbO3（KNb）作为一种无铅材料，具有优异的能量存储密度（Wrec）和高击穿电场强度（Eb），是近年来研究的热点之一。然而，KNb在能量存储过程中伴随较大的能量损耗，导致其在强电场下的有效储能密度（Wrec）和效率（η）受到显著限制，从而影响了其实际应用。本研究提出一种创新方法，旨在提升NBT-SrT-xKNb陶瓷（x = 0.1–0.4）的储能性能。通过引入KNb，破坏了材料的长程有序结构，并有效细化晶粒尺寸，促使极性纳米区域（PNRs）的形成，从而有助于降低能量损耗。随着KNb含量的增加...
解读: 该无铅陶瓷材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。NBT-SrT-KNb陶瓷实现3.13 J/cm³储能密度和85%转换效率,其极性纳米区(PNRs)结构抑制能量损耗的机制,可启发ST系列PCS和PowerTitan储能系统中电容器介质材料的选型优化。材料在30 kV/cm电场下的应变响应特性,...
通过硫化工艺优化溶液法制备的Cu₂SnS₃薄膜太阳能电池性能
Performance optimization of solution-based Cu₂SnS₃ thin-film solar cells via sulfurization process
Guldone Toplu · Done Ozbek · Meryem Cam · Yavuz Atasoy · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
薄膜太阳能电池，特别是那些资源丰富且无毒的材料体系，为应对日益增长的全球能源需求提供了可持续、低成本且环境友好的解决方案，可作为传统硅基光伏技术的有效替代。本研究聚焦于采用溶胶-凝胶法制备的Cu₂SnS₃（CTS）薄膜，旨在通过系统研究不同硫化时间与退火温度对薄膜质量及器件性能的影响，以解决其效率提升中的关键问题。实验中，将前驱体溶液旋涂于玻璃衬底上，经过干燥后，采用快速热处理（RTP）在500 °C、525 °C和550 °C下进行硫化1分钟；随后，在525 °C硫化温度下进一步研究了硫化时间...
解读: 该Cu₂SnS₃薄膜太阳能电池硫化工艺优化研究对阳光电源光伏逆变器产品线具有前瞻价值。研究通过精确控制525°C/3分钟硫化参数实现2.1%转换效率,其工艺优化思路可借鉴至SG系列逆变器的MPPT算法优化中,通过动态调节工作点追踪薄膜电池非线性I-V特性。该地球丰度材料技术路线契合阳光电源可持续发展...
具有有序纳米锥台阵列的高效砷化镓太阳能电池以增强光捕获和光伏性能
High-efficiency GaAs solar cells with ordered nano-conical frustum arrays for enhanced light trapping and photovoltaic performance
Sumit Sagar · Sagar Bhattarai · Jitendra Kumar · Amitesh Kumar 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288
摘要 在本研究中，我们通过引入有序纳米锥台（NCF）阵列结构，系统地研究了砷化镓（GaAs）太阳能电池的设计及其性能提升。这些独特的纳米结构通过促进光散射并降低反射率，增强了入射光子与活性GaAs层之间的相互作用，从而提高了光学吸收能力。利用时域有限差分法（FDTD）模拟，我们系统分析了这些纳米结构对光捕获和吸收效率的影响。优化后的纳米锥台结构在宽光谱范围内显著增强了光吸收，特别是在可见光和近红外区域表现突出。结果表明，在AM 1.5G太阳光谱条件下，该设计在300–1050 nm波长范围内的吸...
解读: 该纳米锥台阵列GaAs电池技术实现30.26%转换效率,对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其97%光谱吸收率和36.91mA/cm²短路电流密度,可启发我们优化MPPT算法以适配高效III-V族电池。纳米结构光管理思路可应用于iSolarCloud平台的光伏组件性能建模,提升发电预测精度...
电压匹配的全钙钛矿双结与三结太阳能组件用于建筑集成光伏
Voltage-Matched All-Perovskite Double- and Triple-Junction Solar Modules for Building-Integrated Photovoltaics
Yasuhiko Takeda · Ken-ichi Yamanaka · Naohiko Kato · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年6月
我们设计了用于安装在建筑物墙壁上的多结太阳能组件，其中所有子组件均由有机 - 无机杂化钙钛矿太阳能电池组成，采用单片串联互连结构。在考虑具体的组件配置之前，我们阐明了太阳光谱的时间和区域变化对垂直安装在墙壁上的组件的影响，比其对以最佳倾斜角度安装在屋顶和太阳能农场的组件的影响更为显著。因此，传统双端配置的双结（2J）组件以及其他需要顶部和底部组件之间电流匹配的配置的年平均转换效率会显著降低。相比之下，电压匹配（VM）的 2J 组件，即产生大致相同最大功率电压（<italic xmlns:mml=...
解读: 该全钙钛矿多结组件技术对阳光电源BIPV光伏系统具有重要应用价值。电压匹配设计可为SG系列组串式逆变器提供更宽MPPT电压范围适配方案，轻质柔性特性适合建筑立面安装场景。三结结构的高效光谱利用可提升弱光环境发电性能，契合建筑墙面非最优倾角应用。建议在iSolarCloud平台集成钙钛矿组件专用IV曲...