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AgBiI4中理论缺陷工程以提升光伏性能
Theoretical defect engineering in AgBiI4 for enhanced photovoltaic performance
Quanhe Yan · Haoze Li · Zhongyi Luo · Haoyu Cao · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127
本文通过第一性原理计算研究了AgBiI4中的缺陷性质，并提出缺陷工程策略以提升其光伏性能。结果表明，通过调控合成条件可有效抑制深能级缺陷的形成，增强载流子寿命与迁移率。掺杂研究表明，适量Cu替代Ag或Sb替代Bi可优化载流子浓度并降低缺陷态密度。此外，碘空位的容忍性较高，有利于器件制备过程中的稳定性。本工作为AgBiI4基太阳能电池的材料设计与性能优化提供了理论指导。
解读: 该AgBiI4缺陷工程研究为阳光电源光伏产品提供了材料层面的理论指导。研究中通过Cu/Sb掺杂优化载流子浓度、抑制深能级缺陷的策略，可应用于SG系列光伏逆变器的上游组件材料选型与供应链质量管控。碘空位容忍性高的发现对提升组件长期稳定性具有参考价值，有助于优化iSolarCloud平台的衰减预测模型。...
一种高功率密度的磁集成LLC变换器方案
A high power density magnetically integrated scheme of LLC converter
Lei Li · Feng Hong · Minggang Chen · Qinsong Qian · IET Power Electronics · 2025年4月 · Vol.18
本文基于磁阻模型提出了一种磁集成方案，将谐振电感与变压器集成于同一磁芯上，实现了LLC变换器的高功率密度设计。通过分析磁芯气隙附近的边缘磁场，有效避免了局部过热及绕组电流分布紊乱的问题。进一步优化了变压器二次侧绕组结构及磁芯形状，提升了整体电磁性能与热稳定性，增强了变换器的可靠性与效率。
解读: 该磁集成LLC变换器方案对阳光电源的储能变流器和车载充电产品线具有重要应用价值。通过将谐振电感与变压器集成设计,可显著提升ST系列储能变流器和车载OBC的功率密度,有助于实现产品小型化。优化的磁芯结构和绕组设计能够改善边缘磁场分布,可提高PowerTitan等大功率产品的可靠性。该方案在降低成本的同...
一种用于五电平逆变器的高效率TPCM/DCM混合导通模式
A High-Efficiency TPCM/DCM Mixed Conduction Mode for Five-Level Inverter
Baojian Ji · Chao Li · Feng Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
不连续导通模式（DCM）利用零电流开关（ZCS）特性显著提升了逆变器效率，但其较高的峰均比（PAR）导致电流应力和器件损耗增加。本文针对T型混合桥五电平拓扑，提出了一种TPCM/DCM混合导通模式，旨在平衡效率与电流应力，优化逆变器性能。
解读: 该研究提出的五电平混合导通模式对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平拓扑是提升效率和功率密度的关键。该技术通过优化DCM模式下的电流应力，有助于降低功率器件的损耗，从而提升逆变器在轻载和重载下的综合效率。建议研发团队评估该混...
一种高效率与高稳定性的外置嵌入式多U型柱旋转变压器
External Embedded Multi-U-Shaped Column Rotary Transformer With High Efficiency and Stability
Baojian Ji · Yang Luo · Yufei Zhou · Feng Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文提出了一种基于离散拼接磁芯的外置嵌入式多U型旋转变压器（EEMUCRT），旨在解决传统导电滑环在旋转运行中产生的摩擦损耗过大及系统稳定性低的问题，通过无线电能传输技术实现高效的能量传递。
解读: 该技术主要解决旋转机械中的非接触式能量传输问题，对于阳光电源而言，其应用场景主要集中在风电变流器（如变桨系统、偏航系统）以及部分需要旋转连接的储能或充电设备中。相比传统的滑环，该方案能显著提升系统的可靠性并降低维护成本。建议研发团队关注其磁芯损耗优化及高频下的电磁兼容性，评估其在风电变流器辅助电源或...
准Z源逆变器时变直通调制策略研究
Research on a Time-Variant Shoot-Through Modulation Strategy for Quasi-Z-Source Inverter
Yufei Zhou · Qibin Wu · Zikai Li · Feng Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种针对准Z源逆变器（qZSI）传统调制技术的时变直通脉宽调制策略。通过将该策略引入简单升压调制等传统技术，可在非峰值区域降低母线电压幅值，从而显著降低开关损耗，提升系统整体效率。
解读: 准Z源逆变器（qZSI）因其单级升降压能力，在光伏逆变器领域具有应用潜力。该研究提出的时变直通调制策略通过优化非峰值区的母线电压，能够有效降低开关损耗，这对提升阳光电源组串式逆变器在宽电压范围下的转换效率具有重要参考价值。建议研发团队评估该策略在现有组串式逆变器拓扑中的兼容性，特别是针对高频化趋势下...
交错式双Buck全桥三电平逆变器
Interleaved Dual Buck Full-Bridge Three-Level Inverter
Feng Hong · Jun Liu · Baojian Ji · Yufei Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年2月
本文提出了一种用于并网系统的新型交错式双Buck全桥三电平逆变器（IDBFTI）。该拓扑保留了交错并联技术的优势，包括降低输出电流纹波和总谐波失真（THD）、提高系统功率密度，以及降低功率器件的电流应力和热应力。
解读: 该拓扑结构通过交错并联与三电平技术的结合，有效提升了逆变器的功率密度并优化了输出电流质量，与阳光电源组串式逆变器（如SG系列）追求高效率、高功率密度的设计趋势高度契合。三电平技术能显著降低开关损耗，适用于高压直流输入场景，有助于提升大型地面电站及工商业光伏逆变器的转换效率。建议研发团队评估该拓扑在降...
单级变匝比高频链并网逆变器
Single-Stage Variable-Turns-Ratio High-Frequency Link Grid-Connected Inverter
Feng Hong · Baojian Ji · Yu Wu · Yufei Zhou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种变匝比高频链逆变器技术，为隔离型单级高频链逆变器实现多电平输出提供了一种简便方法。通过动态调节变压器匝数比，可实现五电平（±2, ±1, 0）输出，从而有效提升输出电流质量。
解读: 该拓扑通过变匝比技术实现五电平输出，在提升逆变效率的同时优化了电流谐波性能，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器产品线具有重要的技术参考价值。尤其在追求高功率密度和高效率的单级隔离型逆变器设计中，该方案简化了多电平实现的复杂性。建议研发团队关注其变压器动态调节的控制复杂度及磁性元件的集成工艺，评...
一种无源无损且无直通软开关高功率密度逆变器
A Passive Lossless and Nonshoot-Through Soft-Switching High Power Density Inverter
Baojian Ji · Wenju Xu · Chen Yang · Feng Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
软开关技术是提升逆变器开关频率及功率密度的关键研究方向。本文针对逆变器在四象限运行、宽范围及变负载条件下的软开关实现难度，提出了一种新型无源无损软开关拓扑，旨在解决传统桥式电路在实现软开关时的复杂性问题，为高功率密度电力电子变换器提供技术参考。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务——光伏逆变器（特别是组串式及集中式产品）具有极高的应用价值。随着行业对高功率密度要求的不断提升，减小磁性元件体积和降低开关损耗是实现产品轻量化、降低成本的关键。该无源无损软开关技术无需复杂的辅助有源开关，能有效提升整机效率，同时降低电磁干扰（EMI）。建议研发团队评估该拓...
基于无电解电容单级升压三相逆变器的单相输入变速交流电机系统
Single-Phase Input Variable-Speed AC Motor System Based on an Electrolytic Capacitor-Less Single-Stage Boost Three-Phase Inverter
Yufei Zhou · Wenxin Huang · Feng Hong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年10月
本文提出了一种单相转三相的可调速驱动（ASD）系统，由二极管整流器和无电解电容（E-caps）的单级升压逆变器组成。通过直通零状态调节方法，该系统消除了直通故障风险，显著提升了可靠性。采用无电解电容拓扑，大幅延长了系统寿命。
解读: 该技术核心在于通过拓扑优化去除电解电容，以提升系统寿命和可靠性，这与阳光电源在户用光伏逆变器及充电桩产品线中追求高可靠性、长寿命的设计理念高度契合。虽然该文针对的是电机驱动，但其“无电解电容”及“单级升压”的设计思路，可为阳光电源下一代小型化、高功率密度逆变器及充电桩的研发提供参考，特别是在降低维护...
具有0.85 GW/cm²巴利加优值或5A/700V处理能力的β-Ga2O3结势垒肖特基二极管演示
Demonstration of β-Ga2O3 Junction Barrier Schottky Diodes With a Baliga's Figure of Merit of 0.85 GW/cm2 or a 5A/700 V Handling Capabilities
Yuanjie Lv · Yuangang Wang · Xingchang Fu · Shaobo Dun 等15人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文报道了首个垂直结构β-Ga2O3结势垒肖特基（JBS）二极管。通过引入热氧化p型NiO层，有效解决了β-Ga2O3缺乏p型掺杂的难题。实验表明，该器件在100×100 μm²面积下实现了1715V的击穿电压，展现了极高的功率处理潜力。
解读: 氧化镓（β-Ga2O3）作为超宽禁带半导体，其击穿场强远超SiC和GaN，在未来高压、高功率密度电力电子应用中具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术若实现产业化，将显著提升光伏逆变器和储能变流器（PCS）的功率密度，并降低损耗。建议研发团队密切跟踪其垂直器件工艺成熟度，重点关注其在未来高压组串式逆变...
重离子辐照导致碳化硅二极管性能退化及灾难性烧毁机制研究
Investigation of heavy-ion induced degradation and catastrophic burnout mechanism in SiC diode
Hong Zhang · Chao Penga · Teng Maa · Zhan-Gang Zhang 等7人 · Solid-State Electronics · 2025年11月 · Vol.229
采用205 MeV的Ge离子和283 MeV的I离子辐照实验与模拟方法，分析了碳化硅（SiC）二极管的单粒子漏电电流（SELC）及单粒子烧毁（SEB）机制。在两种选定重离子辐照条件下，伴随SEB现象的发生，产生了安培量级的脉冲电流。微观分析发现，SEB损伤区域覆盖阳极金属、外延层和衬底，导致器件正向和反向电学特性的破坏。当器件在200 V和300 V反向偏压下经受205 MeV Ge离子、注量为5 × 10^6 n·cm^−2的辐照后，其击穿电压分别退化了70%和82%。SELC器件的阳极接触处...
解读: 该SiC二极管重离子辐照失效机理研究对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要参考价值。研究揭示的单粒子烧毁(SEB)机制和阳极接触失效模式,可指导ST系列储能变流器、SG光伏逆变器及电动汽车驱动系统中SiC器件的热管理优化和抗辐照加固设计。特别是阳极金属-外延层界面的温度应力分析,可用于改进三电平拓扑中...
IGBT在NaCl环境下硅凝胶绝缘表面放电的拐点现象及形成机理
Inflection Point Phenomenon and Formation Mechanism in Surface Discharge of Silicone Gel Insulation of IGBT Under NaCl Environment
Feng Wang · Geer Jing · Hanwen Ren · Shanzhen Fan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年11月
作为海上风力发电变流器的核心部件，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）模块的灌封硅凝胶绝缘材料在海洋盐雾运行环境的长期作用下易发生劣化。为研究盐雾环境下硅凝胶的沿面放电特性，本文设计了放电实验平台和测量样品。基于方波电压下样品沿面局部放电测量结果，发现盐雾环境下硅凝胶沿面放电的次数和相位与电压频率呈正相关。同时，与无盐雾条件相比，海洋标准条件下的放电幅值和相位分别增加了54.4%和32.8%。此外，测量发现盐雾环境下在15 kHz时沿面击穿电压存在特殊的频率诱发拐点现象。因此，进一步结合盐雾离子和电压...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于IGBT硅凝胶绝缘材料在盐雾环境下表面放电特性的研究具有重要的工程应用价值。IGBT作为光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行，尤其在海上风电、沿海光伏电站等高盐雾环境中，绝缘失效是导致设备故障的主要原因之一。 该研究揭示的15k...
基于2英寸β-Ga2O3晶圆无金工艺制备的大面积肖特基势垒二极管的统计研究
Statistical Study of Large-Area Schottky Barrier Diodes Fabricated on 2-in β-Ga2O3 Wafer Using Au-Free Processes
Yitao Feng · Hong Zhou · Sami Alghamdi · Hao Fang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
本研究报道了在2英寸β-Ga2O3外延晶圆上采用工业兼容且低成本的无金工艺制备大面积（3×3 mm²）肖特基势垒二极管（SBDs）的统计分析。器件集成注入边缘终端与低掺杂环结构，有效调控电场分布，实现超过1300 V的击穿电压和2 V下10 A以上的正向电流，性能优于已报道的同类大尺寸SBDs。全晶圆统计显示，重复击穿电压平均为347 V，12.5%器件超过650 V。同时分析了器件特性波动的物理成因，为工业化晶圆级制造提供了重要参考。
解读: 该β-Ga2O3肖特基二极管技术对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。Ga2O3超宽禁带（4.8eV）特性使其击穿场强达8MV/cm，远超SiC的3倍，可显著提升ST系列储能变流器和SG逆变器的耐压等级与功率密度。研究中1300V击穿电压与10A正向电流性能，适配1500V光伏系统需求。无金工艺与2英...