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氧等离子体与后退火辅助表面氧化实现高阈值电压E型p-GaN HEMTs
Oxygen plasma and post-annealing assisted surface oxidation for high- _V_ th E-mode _p_-GaN HEMTs
Mao Jia · Bin Hou · Ling Yang · Zhiqiang Xue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文提出了一种结合氧等离子体处理与后退火工艺的表面氧化方法，用于制备高阈值电压（_V_th）的增强型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（E-mode _p_-GaN HEMTs）。通过氧等离子体在p-GaN表面形成可控的氧化层，再经氮气氛围下高温退火优化界面质量，有效提升了栅介质与p-GaN间的界面特性，增强了Mg受主激活。该方法实现了稳定的增强型工作特性，阈值电压高达2.9 V，并显著降低了栅泄漏电流。研究为高性能E-mode HEMT器件的可控制备提供了可行方案。
解读: 该高阈值电压E型p-GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过氧等离子体和退火工艺提升的2.9V阈值电压，可显著改善GaN器件的开关特性和可靠性，特别适合应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频化设计。降低的栅极漏电流有助于提升系统效率，对车载OBC等对功率密度要求...
基于多元多尺度样本熵的储能电站电池内部短路故障诊断
Internal Short-Circuit Fault Diagnosis for Batteries of Energy Storage Stations Based on Multivariate Multiscale Sample Entropy
Chao Li · Kaidi Zeng · Bin Li · Guanzheng Li 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
电池储能站（BESS）中锂离子电池（LIBs）的安全性正受到越来越多的关注。为确保电池储能站的安全运行，有必要检测可能导致火灾或爆炸的电池内部短路（ISC）故障。本文提出了一种基于多元多尺度样本熵（MMSE）的电池早期内部短路故障诊断方法。该方法利用电池的电压、电流和温度来提取故障特征。采用小波去噪方法提高多元多尺度样本熵的性能。提出自适应阈值来诊断早期内部短路故障并防止误诊断。最后，通过内部短路故障实验和电池过充实验验证了所提出的早期内部短路诊断方法的有效性。利用实际电池储能站运行数据验证了该...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于多元多尺度样本熵（MMSE）的锂电池内短路故障诊断技术具有重要的应用价值。当前，我司储能产品线涵盖工商业储能和大型储能电站解决方案，电池安全监测是系统可靠性的核心痛点。该技术通过融合电压、电流、温度等多维数据进行早期故障预警，与我司现有BMS系统形成技术互补，...
一种采用直流控制可变电感器实现分段发射极自动切换的动态无线电力传输系统
A Dynamic Wireless Power Transfer System Using DC-Controlled Variable Inductor for Segment Transmitter Automatic Switching
Zeheng Zhang · Zheng Li · Xiaojun Zhang · Bin Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
分段式发射线圈常用于动态无线电能传输，自动切换是限制发射电流的优选功能。本文提出一种利用直流控制可变电感（DCCVI）实现分段发射自动切换的方法，其中直流电流可改变交流侧的自感。当线圈解耦时，直流电流较小，因此DCCVI的电感相对较大，从而抑制发射电流。当线圈满足一定的耦合条件时，直流电流增大，导致DCCVI的交流电感显著减小，进而实现更高的传输功率，从而实现分段发射自动切换。该方法简单直接，无需额外的位置反馈。实验结果表明，所提出的系统能够自动将线圈电流限制在[0, 0.15]范围内，并在[0...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于直流可控变电感的动态无线电能传输技术具有重要的战略价值，特别是在电动汽车充电和移动储能应用场景中。 该技术通过直流电流调控交流侧自感实现发射端自动切换，核心优势在于无需额外的位置反馈系统即可实现分段线圈的智能管理。在耦合系数0-0.15范围内自动限流，在0.165...
原位N₂或H₂/N₂等离子体预处理对Si₃N₄/AlN/GaN MIS-HEMT界面与边界陷阱的研究
Interface and Border Traps Study in Si₃N₄/AlN/GaN MIS-HEMTs With In-Situ N₂ or H₂/N₂ Plasma Pretreatment
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...
一种用于锂离子电池退化轨迹预测的合成数据生成方法及进化型Transformer模型
A synthetic data generation method and evolutionary transformer model for degradation trajectory prediction in lithium-ion batteries
Haiyan Jin · Rui Ru · Lei Cai · Jinhao Meng 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 在锂离子电池使用的早期阶段识别其长期退化行为，对于电池管理系统（BMS）在实际应用中有效维护电池至关重要。然而，由于电池在生产和运行条件方面存在差异，该过程面临较大挑战。近年来，已有研究经验证明，数据驱动方法在处理退化预测问题上具有良好的应用前景。然而，合适数据的缺乏仍是影响预测最终性能的主要障碍。此外，预测结果还受到预测器设置的影响，包括神经网络结构及其超参数的设定。实现该过程自动化的挑战至今仍未得到解决。在本研究中，我们提出了一种新颖的退化轨迹预测框架。首先，通过条件生成对抗网络（CG...
解读: 该锂电池退化预测技术对阳光电源储能系统具有重要价值。通过CGAN合成数据和Transformer模型可显著提升ST系列PCS及PowerTitan储能系统中BMS的预测精度,解决早期退化识别难题。自动化超参数优化框架可集成至iSolarCloud平台,实现储能电站电池全生命周期健康管理和预测性维护,...
超临界有机朗肯循环地热发电系统性能及多目标优化研究
Study on the performance and multi-objective optimization of supercritical Organic Rankine cycle system for geothermal power generation
Yi Ren · Longbin Yang · Yuanwei Cao · Bin Wang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.338
摘要 超临界有机朗肯循环（ORC）因其高热效率、设备结构简单以及占地面积小，成为热能发电领域极具前景的技术。然而，现有的超临界ORC系统优化设计方法仍存在诸多局限性，例如仅聚焦于单目标优化，以及在确定换热器最小温差（pinch point temperature difference）时依赖经验取值。这些局限性往往导致系统运行参数范围受限，可能产生次优解，甚至在复杂约束条件下使优化过程不可行。为克服上述问题，本文提出一种新颖的多目标优化设计方法，将最小温差作为变量引入优化过程中。系统性能通过三个...
解读: 该超临界ORC多目标优化技术对阳光电源储能热管理系统具有重要借鉴价值。研究中的变温差优化方法可应用于PowerTitan储能系统PCS散热设计,通过动态调节换热器温差参数,在保证功率器件可靠运行前提下优化散热面积。其多目标优化思路(功率-成本-体积)与ST系列PCS开发理念高度契合,特别是三电平拓扑...
基于新型扇形板脉动热管散热器的高倍聚光光伏模块热性能实验研究
Experimental investigation on the thermal performance of high-concentrated photovoltaic module utilizing the thermal sink of a novel Fan-shaped plate pulsating heat pipe
Wei-Wei Wangac1 · Teng Liub1 · Jun-Zhe Guo · Bin Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 高强度太阳光聚集在光伏电池上会导致半导体温度显著升高，从而降低光电转换效率并可能引发光伏组件的不可逆故障。为此，在热设计中创新性地提出了一种超薄扇形板脉动热管（FS-PPHP），通过优化传统平行流道结构，实现对小尺度HCPV电池的高效冷却。本文全面分析和讨论了充液率、倾斜角度、工质种类以及加热功率对FS-PPHP传热性能的影响。结果表明，蒸发段与冷凝段的变直径设计有助于工质回流至加热区域，并增大相邻流道间的压力差势，从而确保FS-PPHP在不同工况下更平稳地启动。在充液率为57%、倾斜角为...
解读: 该扇形板脉动热管技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在SG系列大功率光伏逆变器中,功率器件散热是关键瓶颈,该超薄热管结构可优化IGBT/SiC模块的温度管理,降低热阻23%意味着可提升功率密度或延长器件寿命。对于PowerTitan储能系统,该技术可改进电池簇温控方案,解决高倍率充放电时的...
基于高质量超薄缓冲层的高射频性能增强型GaN-on-Si HEMT器件，输出功率达5.32 W/mm
High RF Performance E-Mode GaN-on-Si HEMTs With Pₒᵤₜ of 5.32 W/mm Using High-Quality Ultrathin Buffer
Jiale Du · Bin Hou · Ling Yang · Yachao Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月
在本文中，我们报道了一种在高质量超薄缓冲层上制备的高性能增强型氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT），该超薄缓冲层是通过在高电阻率（HR）硅衬底上采用两步渐变（TSG）过渡结构实现的。由于TSG过渡结构能够使位错迅速湮灭，该超薄缓冲层的总位错密度（TDD）低至<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硅基衬底的增强型GaN HEMT技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的两步梯度过渡结构实现了超薄缓冲层的高质量外延生长，将位错密度降低至1.7×10⁹ cm⁻²，这为功率器件性能的突破奠定了基础。 在光伏逆变器和储能变流器领域，该技术展现的5.32 W/mm输出...