卓放 · 朱明星 · 涂春鸣 · 耿华 · 电源学报 · 2025年1月 · Vol.23

随着全球能源转型加速，以高比例可再生能源、分布式发电、储能系统和智能电网为特征的新型电力系统快速发展，但随之而来的电压波动、谐波污染和宽频振荡等电能质量问题日益突出。这些问题影响设备性能、系统稳定性与供电可靠性。为应对挑战，《电源学报》推出“新型电力系统电能质量分析与控制”专辑，汇集最新研究成果，推动创新分析与控制方法的发展，助力构建安全、高效、清洁的现代电力系统。

解读: 该专辑聚焦新型电力系统电能质量问题，对阳光电源核心产品线具有重要指导意义。在储能系统方面，电压波动与谐波抑制技术可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的控制策略优化，提升并网电能质量；宽频振荡分析对构网型GFM控制算法改进具有参考价值。在光伏逆变器领域，谐波污染控制技术可增强SG系...

陈艳波 · 田昊欣 · 刘宇翔 · 陈泽宇 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年5月 · Vol.45

为推动“双碳”与“交通强国”战略，新能源与交通融合发展趋势下，构建清洁高效的高速公路绿色能源系统成为关键。针对服务区光储充一体化系统规划问题，以日均总成本最小为目标，建立考虑源荷不确定性的min-max-min两阶段鲁棒优化模型。通过配置超级电容器-锂离子电池混合储能平抑光伏波动、削峰填谷，并引入分时电价引导的电动汽车需求响应机制，提升供需协同能力。采用嵌套列与约束生成算法求解。算例验证了该方法在容量优化配置中的有效性，可指导绿色能源系统建设。

解读: 该研究对阳光电源高速公路场景的光储充一体化解决方案具有重要应用价值。混合储能配置策略可直接应用于PowerTitan储能系统，通过超级电容与锂电池协同配置，优化ST系列储能变流器的功率分配策略，提升光伏波动平抑能力。两阶段鲁棒优化模型可集成至iSolarCloud平台，为服务区场景提供容量配置决策工...

闫文涛王维庆李笑竹丁英 · 太阳能学报 · 2025年1月 · Vol.46

为充分挖掘综合能源系统中多能协同潜力，提升系统能效与经济性，提出一种考虑热网与气网等效电储能特性的储能容量配置方法。通过有限元差分法结合热惯性与热电联产特性，量化热网、建筑及CHP的储热能力，并建立其向等效电储能的转化模型；基于能量与动量守恒方程刻画天然气管道动态特性，仿真获取管存能力并折算为等效电储能容量。构建以降低储能投资成本为目标的优化配置模型，算例结果表明该方法可有效减少储能投资4.18%。

解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和综合能源解决方案具有重要价值。热/气网等效电储能建模方法可直接应用于ST系列储能变流器的容量优化配置，通过量化CHP热惯性和管道储能特性，减少物理储能投资4.18%。该技术可集成到iSolarCloud平台的能量管理系统中，实现多能协同优化调度。特别适用...

Zhizhao Mai · Kaijie You · Jianyong Chen · Xinxin Sheng · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

相变复合材料因其优异的储热能力和可控的相变行为，在高效太阳能热能存储领域展现出巨大潜力。本文综述了近年来相变复合材料在光热转换、导热性能提升及循环稳定性方面的研究进展，重点探讨了纳米填料增强、多孔基体设计与表面功能化等策略对材料性能的优化机制。同时，分析了当前材料在实际应用中面临的挑战，如成本、长期稳定性和规模化制备问题，并对未来发展方向提出展望，旨在推动高性能太阳能热能存储技术的实用化进程。

解读: 该相变复合材料技术对阳光电源光储一体化系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可利用相变材料的高储热密度特性实现电池热管理优化，通过纳米填料增强导热性能提升散热效率，延长电池循环寿命。对于光伏侧，相变储热技术可与SG系列逆变器配合构建光热-光伏混合发电系统，提升能源利用率。材料的...

Xuefeng Xu · Bingchen He · Zhenhuang Su · Kanrui Jiang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种在空气中实现双重建钝化的策略，用于制备高效宽带隙钙钛矿太阳能电池组件。通过界面与体相协同钝化，有效抑制了非辐射复合，提升了载流子寿命和器件开路电压。该方法无需惰性气氛加工，显著增强了工艺环境适应性。所制备的小组件在16.5 cm²有效面积上实现了超过20%的光电转换效率，且表现出良好的稳定性。此技术为大面积钙钛矿光伏模块的低成本、可扩展制造提供了可行路径。

解读: 该空气中双重钝化宽带隙钙钛矿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要应用价值。宽带隙钙钛矿电池（1.68eV以上）可与晶硅电池构成叠层结构，理论效率突破单结极限，为逆变器输入提供更高电压和功率密度。空气环境加工工艺显著降低制造成本，契合阳光电源大规模量产需求。16.5cm²组件20%效率验证了工...

Xiangyang Liu · Xinsheng Liu · Haoqi Guan · Junhao Liang 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本研究报道了一种基于氯掺杂二氧化锡（Cl-SnO2）的上相干界面层策略，用于高效反式钙钛矿太阳能电池。该界面层位于钙钛矿与空穴传输层之间，显著提升了界面能级匹配性，有效抑制了非辐射复合，增强了电荷提取与传输能力。结果表明，引入Cl-SnO2界面层后，器件实现了更高的开路电压和填充因子，光电转换效率显著提升至23.5%以上，且具有优异的湿度稳定性。该方法为优化反式器件中电荷动力学提供了新思路。

解读: 该Cl-SnO2上相干界面层技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配性优化具有重要参考价值。研究中23.5%以上的转换效率提升和优异的湿度稳定性，可直接应用于高效组件的MPPT算法优化，提升系统发电量。界面层改善的电荷提取与传输特性，为逆变器在弱光和高温环境下的效率曲线优化提供理论支撑。此外，该技...

Shalini Shanmuganathi · Tharani Selvam · Durgalakshmi Dhinasekaran · Ashwin Kishore Munusamy Rajendran 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于Ti3C2 MXene与MoS2构建的协同异质结构，用于实现下一代超级电容器的高性能能量存储。该异质结构通过界面工程有效提升了电子传导性与离子扩散动力学，展现出优异的比电容、超快充放电能力及长期循环稳定性。实验结果表明，该复合电极在高电流密度下仍保持高容量，且能量密度与功率密度显著优于传统材料。该研究为设计高效、耐用的储能器件提供了新思路。

解读: 该Ti3C2 MXene/MoS2异质结构超级电容器技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其超快充放电特性和高功率密度可应用于ST系列储能变流器的直流侧支撑电容优化，提升功率响应速度和瞬态调频能力；在PowerTitan大型储能系统中，可作为混合储能方案的功率型单元，与能量型电池协同工作，延长电池...

Ao Yang · Jianwei Mai · Guodong Yan · Yijie Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

感应电能传输在电动汽车及其他应用中得到了广泛应用。为了提高无线充电的抗偏移特性，接收端常采用两个相互解耦的线圈以及两个独立的整流器进行串联或并联。在整流器并联拓扑中，只有感应电压较高的接收线圈工作，接收线圈的利用率较低。在整流器串联拓扑中，双接收线圈同时工作，整流二极管的导通损耗较高。本文提出了一种高效的新型整流器串联拓扑，该拓扑同样使用八个二极管，但在一个周期内仅六个二极管有电流通过。此外，整流器的二极管压降从四倍降至三倍，负载输出电压更高。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对感应式无线电能传输（IPT）系统的新型整流拓扑技术具有重要的战略参考价值，特别是在电动汽车充电和储能系统集成领域。 该技术通过优化双线圈整流器串联拓扑，将每周期导通二极管数量从八个降至六个，同时将二极管压降从四倍减少至三倍，有效提升了系统效率和输出电压。这一创新与...

Francesco De Pieri · Mirko Fornasier · Veronica Gao Zhan · Manuel Fregolent 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

本文研究了碳化硅衬底上无缓冲层的 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）中的去俘获机制及其与外加偏压的关系。研究表明，当器件处于半导通状态偏置，或者在源极和漏极接地的情况下对栅肖特基结施加正向偏压时，去俘获时间常数会减小几个数量级。尽管在电荷输运和发光方面涉及完全不同的机制，但这两种偏置条件都会引发高能光子（能量 E > 2 电子伏特）的发射，这些光子可以使陷阱发生光电离，从而加速恢复过程。本文所展示的数据表明，只有在器件建模中考虑光学效应，才能对氮化镓器件的行为进行真实的描述。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于无缓冲层AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）陷阱自致光电离机制的研究具有重要的技术价值。GaN器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，已成为我司新一代光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，直接影响系统效率和可靠性。 该研究揭示的陷阱去捕获机制对我司产品优...

Md Hasnain Ansari · Avinash Lahgere · Sheikh Aamir Ahsan · Yogesh Singh Chauhan · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

本文介绍了一种基于ASM - HEMT框架实现的、适用于带有倾斜场板（FP）的氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的SPICE兼容紧凑模型。倾斜场板的几何形状对于优化电场分布和击穿性能至关重要，该模型将其近似为多级栅场板结构。研究表明，使用普通栅场板的传统高电子迁移率晶体管模型无法准确描述这些器件的电容特性。为克服这一局限性，在ASM - HEMT框架内开发了一种新的建模方法。该方法在保证计算效率的同时，确保了对器件行为的准确模拟。通过与TCAD仿真和实验数据进行验证，该模型在脉冲电流 ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对斜场板GaN HEMT器件的SPICE物理模型研究具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向。 该模型的核心创新在于准确刻画斜场板结构对器件电容特性和击穿性能的影响。对于阳光电源而言，这...

Ling Lv · Changjuan Guo · Muhan Xing · Xuefeng Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月

本文从实验和TCAD仿真两方面系统研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）器件在关态、半开态和开态下的单粒子效应（SEEs）。实验结果表明，重离子辐射对处于关态的器件造成的损伤最为严重。随着漏源电压的增加，可观察到单粒子效应引发的无损伤、漏电退化和灾难性失效三个区域。仿真结果显示，关态下的峰值电场最大，且在高电压偏置下电流收集现象更为显著，这进一步证实了关态下单粒子效应的严重性。研究表明，关态下的高单粒子瞬态电流会对器件造成永久性损伤，导致器件漏电流增加。

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项关于AlGaN/GaN HEMT器件单粒子效应的研究具有重要的战略意义。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，已成为我们新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向，但其在极端环境下的可靠性一直是工程应用的关键考量。 该研究系统揭示了GaN HEMT在不同偏置...

作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

我们制造了一种采用 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）的栅控阳极二极管，用作 5.8 GHz 频段微波无线电力传输（WPT）系统中的整流装置。为了提高击穿电压并使器件能够处理高功率，我们提出了一种适度掺杂的接触层，并全面研究了其对器件性能的影响。我们证实，适度掺杂有助于耗尽，即使在栅极与接触间距较短的情况下也能实现高击穿电压。然而，也观察到了接触电阻增加以及随之而来的正向电流下降等不利影响。通过优化掺杂浓度，我们成功提高了击穿电压，同时抑制了电流下降，实现了 7.0 W/mm 的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于AlGaN/GaN材料的栅极阳极二极管技术具有重要的战略参考价值。该研究针对5.8GHz微波无线电力传输系统开发的整流器件，通过优化掺杂浓度实现了7.0 W/mm的高功率密度，这一技术路径与我们在高效能量转换领域的核心需求高度契合。 从光伏逆变器和储能变流器的角度...

Chuan Song · Wen Yang · Weijian Wang · Jianlang Liao 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年6月

本文研究了低温下 p - 氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）中的预应力，揭示了陷阱解冻效应：被冻结的空穴陷阱从高能电子处获取能量，导致其解冻并引起阈值电压（VTH）正向漂移。预应力激活了额外的空穴陷阱，这导致了由普尔 - 弗兰克尔（PF）发射引起的栅极泄漏电流（IGSS）。通过对栅极泄漏电流、电容深能级瞬态谱（C - DLTS）进行分析以及开展 TCAD 仿真，以确定其潜在机制。我们的研究结果完善了低温下陷阱的整体行为，为 p - GaN HEMT 在超导系统和空间电子学等广泛低温应...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN HEMTs在极低温环境下阈值电压不稳定性的研究具有重要的前瞻性意义。GaN基功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性，已成为我司新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向。该研究揭示的"陷阱解冻效应"及其导致的阈值电压漂移机制，为我们在极端工况下的产品...

Luomeng Zhang · Hongxing Ye · Yinyin Ge · Zuyi Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

分布式光伏（PV）渗透率的不断提高给配电网带来了诸如电压安全和输出不确定性等新挑战。高效、安全地大规模接入光伏最近备受关注。本文提出了一种用于规划 - 运行协同优化的新型可变时间尺度模型，旨在为光伏接入释放更多灵活性。我们引入了一种新颖的爬坡事件检测算法来调整时间尺度，重点关注关键时段。因此，这使得通过使用二进制变量调整高分辨率时段来释放灵活性成为可能，同时保持模型规模的有效性。为了确保规划的鲁棒性和非预知性，我们提出了一种具有可变不确定集的多阶段优化模型。然后，提出了一种混合求解方法来求解这一...

解读: 该变时间尺度协同优化技术对阳光电源配电网解决方案具有重要应用价值。基于爬坡率的动态响应能力量化方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率调度策略，通过多时间尺度协调优化储能充放电计划，有效平抑光伏波动。该方法与SG系列光伏逆变器的无功调压功能结合，可实现源网荷储协同优化，提升配电网电压质量。对iSol...

Yanfeng Ma · Sheng Li · Mingfei Li · Weihao Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文提出了一种用于 p - 氮化镓（p - GaN）功率高电子迁移率晶体管（HEMT）的单片集成双向栅极静电放电保护方案，其中双栅极 HEMT 被设计为放电晶体管。采用该保护方案后，正向/反向传输线脉冲失效电流从 0.156 A/0.08 A 提高到 1.36 A/5.26 A，且几乎不牺牲 p - GaN 功率 HEMT 的性能。由于双栅极器件通过共享漂移区具备双向开关特性，该方案仅需一个放电晶体管；因此，与具有相同保护能力的现有方案相比，该保护方案的面积可有效节省 40.8%。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN功率HEMT的双向栅极静电放电（ESD）保护技术具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品实现小型化、轻量化的关键技术路径。 该技术通过双栅结构实现单管双向保护，将正向/反向TLP失效电流分别提升...

Tianxiang Shi · Wenyuan Zhang · Yue Lei · Yan Wang · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月

本研究提出了一种表征氮化铝镓（AlGaN）/氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）多谐波色散效应的新方法，该色散效应包括陷阱效应和自热效应。在该方法中，设计了双脉冲测试以解耦表面和体陷阱效应以及自热效应，从而将陷阱态的表征从非工作区域扩展到工作区域。此外，还提出了相应的模型。陷阱模型考虑了不同位置的陷阱以及充放电的不对称时间常数。采用热子电路对自热效应进行建模。提出了一套完整的多谐波色散效应表征和参数提取流程。所提出的模型被集成到用于HEMT的高级SPICE模型（ASM - HEMT）中...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对AlGaN/GaN HEMT器件多谐波色散效应的表征方法具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向。 该研究通过双脉冲测试方法解耦表面陷阱、体陷阱和自热效应，这对提升我司产品性能至关重...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种基于带开关电容和零电流纹波单元的二次型电路的新型可扩展非隔离双向直流 - 直流变换器。首先，所提出的双向直流 - 直流变换器通过将二次型电路与开关电容单元相结合，实现了宽电压转换比，并降低了半导体器件上的电压应力。其次，当变换器的开关频率远高于系统的谐振频率时，零电流纹波单元能够高效抑制电流纹波。此外，通过嵌入n个可扩展模块，推导出了一族可扩展的双向直流 - 直流变换器，从而提高了变换器的电压传输比。采用同步整流调制策略详细分析了该变换器在升压和降压模式下的工作原理和稳态特性。最后...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无变压器双向DC-DC变换器技术在储能系统和光伏应用领域具有显著的战略价值。 该技术通过二次型电路与开关电容单元的结合，实现了宽范围电压转换比和低器件电压应力，这对我司储能变流器（PCS）产品线具有直接意义。在大型储能电站中，电池侧电压（通常200-900V）与直流母...

Donghai Zhu · Yumei Ma · Xiangjinwen Li · Liuyang Fan 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月

构网型风力发电机组（GFM - WT）在电网故障期间，由于电流限幅控制切换，易发生暂态失稳。然而，现有研究忽略了电流饱和过程引发的暂态失稳问题，未能充分揭示失稳机理。为解决该问题，本文分析了电网故障后构网型风力发电机组的电流饱和过程。指出存在两种电流饱和情况，即瞬时电流饱和模式（CSMI）和后续电流饱和模式（CSMS）。然后，考虑上述新运行模式，对构网型风力发电机组的暂态稳定性进行了分析。分析表明，在电流饱和过程中，功角的暂态特性将被重塑。基于此，提出了一种阻尼增强控制方法，通过抑制电流饱和过程...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文所研究的构网型风机暂态稳定性问题，对我司在新能源并网设备领域具有重要的技术借鉴价值。尽管研究对象是风力发电系统，但其核心技术原理完全适用于我司的构网型光伏逆变器和储能变流器产品线。 论文揭示的关键技术问题——电流饱和过程中的暂态失稳机制——正是当前构网型设备面临的...

Siddhesh Gajare · Han Gao · Christopher Wong · Shengke Zhang · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

本文对增强型氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在不同加速栅极电压和温度条件下开展了系统的随时间变化的栅极击穿研究。碰撞电离（I.I.）被确定为导致 p-GaN 栅极击穿失效的主要老化机制。基于碰撞电离机制，本文建立了一个全面的栅极寿命模型，以定量描述平均失效时间（MTTF）与电压和温度的关系。在不同温度范围内观察到两种不同的激活能（$E_{\mathbf {a}}$）。在较低温度下，平均失效时间对温度的依赖性主要受碰撞电离系数温度依赖性的影响，导致激活能为负值。在较高温度下，热电子发...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于增强型GaN HEMT器件pGaN栅极寿命模型的研究具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品实现技术跃升的关键使能技术。 该研究系统揭示了pGaN栅极的失效机制，确认碰撞电离是主要退化路径，并建立了...

Jiaofen Yang · Jing Xiao · Ming Tao · Kai Tang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

本研究探究了原位 N₂ 或 H₂/N₂ 等离子体预处理对常开型 Si₃N₄/AlN/GaN 金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管（MIS - HEMT）中等离子体增强原子层沉积（PEALD）AlN 与 GaN 之间界面陷阱态和近界面陷阱态的影响。分别采用高频电容 - 电压（HFCV）测试和电导法对具有不同时间常数的界面陷阱密度以及不同能级的界面陷阱密度进行了表征。分别采用准静态电容 - 电压（QSCV）测试和 1/f 噪声法对近界面陷阱的能级和空间分布以及近界面陷阱密度进行了表征。研究...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN MIS-HEMTs器件界面陷阱态优化的研究具有重要的战略价值。氮化镓（GaN）功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向，直接影响系统的转换效率、功率密度和可靠性。 该研究通过H₂/N₂等离子体预处理技...