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电荷转移速率调控的室内有机光伏电池能量损失
Charge transfer rate modulated energy loss in indoor organic photovoltaic cells
Kangning Zhang · Jiawei Qiao · Sixuan Cheng · Mingxu Zhou 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本研究聚焦于室内有机光伏电池中的能量损失机制，揭示了电荷转移速率对能量损耗的关键调控作用。通过优化活性层材料的分子排列与界面特性，有效提升了电荷分离效率并抑制了非辐射复合。结合光强依赖性与外量子效率测量，阐明了低光照条件下能量损失的主要来源及其与电荷动力学的关联。该工作为设计高效室内有机光伏器件提供了理论依据与技术路径。
解读: 该室内有机光伏电池的电荷转移速率调控技术对阳光电源室内光伏应用场景具有参考价值。研究揭示的低光照条件下能量损失机制与电荷动力学关联，可启发SG系列逆变器在弱光环境下的MPPT算法优化，特别是针对室内分布式光伏系统的最大功率点追踪策略。电荷分离效率提升与非辐射复合抑制的思路，可借鉴至功率器件的载流子输...
考虑数字控制和PWM效应的三相并网变换器多频小信号建模
Multifrequency Small-Signal Modeling for Three-Phase Grid-Tied Converter Considering Digital Control and PWM Effect
Hang Li · Yao Sun · Jianheng Lin · Guanguan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
由于忽略了数字控制和脉宽调制（PWM）效应引入的宽带频率耦合效应，传统应用于数字控制功率变换器的平均建模方法在s域的精度不足。本文建立了数字控制三相并网电压源变换器的s域多频小信号模型，该模型全面考虑了数字控制和PWM的影响。因此，数字控制框架中的关键系统动态特性能够有效融入系统模型，确保了模型在奈奎斯特频率以上的准确性。基于所建立的模型，可以准确预测高频稳定性，而传统平均模型和其他改进模型存在局限性。此外，本文揭示了不同离散化方法（双线性变换、后向欧拉法）导致的模型和稳定性差异。仿真和实验结果...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项多频小信号建模技术对我们的三相并网逆变器产品具有重要的工程价值。传统的平均建模方法在数字控制系统中存在明显的精度缺陷，特别是在奈奎斯特频率以上无法准确预测系统动态特性，这直接影响到我们光伏逆变器和储能变流器在复杂电网环境下的稳定性评估。 该技术的核心价值在于全面考虑了...
低泄漏全垂直式GaN-on-Si功率MOSFET
Low leakage fully-vertical GaN-on-Si power MOSFETs
Yuchuan Ma · Hang Chen · Shuhui Zhang · Huantao Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了基于6英寸低阻Si衬底上生长的7.6 μm厚NPN外延结构的全垂直式GaN-on-Si功率MOSFET，器件具有优异的关断特性。该结构省去了传统n+-GaN漏极接触层，有效缓解了GaN生长过程中硅掺杂引起的拉应力，从而实现了在Si衬底上构建7 μm厚n--GaN漂移层的设计空间。器件在1 mA/cm²的低关态漏电流密度下实现567 V的高击穿电压，同时展现4.2 V阈值电压的增强型工作模式、7.8 mΩ·cm²的低比导通电阻和高达8 kA/cm²的导通电流密度。结果表明，在低成本Si衬...
解读: 该全垂直GaN-on-Si功率MOSFET技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。567V击穿电压和7.8mΩ·cm²超低导通电阻特性，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的DC-DC变换级，相比现有Si MOSFET显著降低开关损耗。基于低成本6英寸Si衬底的工艺路线，为阳光电源功率...
基于过渡天气识别与气象预测误差传播的两阶段超短期风电功率预测方法
A Two-Stage Ultra-Short-Term Wind Power Forecasting Method Based on Transitional Weather Identification and Meteorological Prediction Error Propagation
Wei Zhang · Hang Sun · Jiyuan Gao · Gangui Yan 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
精确的风电功率预测对电力系统安全经济运行至关重要。然而，在过渡天气条件下，风速等气象变量的预测误差增大，导致输入噪声增加，降低预测模型可靠性。本文分析气象输入变量的误差传播机制，提出一种提升过渡天气下短期风电预测精度的策略。首先通过多维气象变量波动特征识别过渡天气时段，进而构建稀疏变分高斯过程（SVGP）与含噪输入高斯过程（NIGP）相结合的两阶段模型，将含噪输入分解为真实数据与噪声并独立建模。通过考虑输入噪声在风电预测中的传播过程并进行修正，SVGP-NIGP模型显著提高了确定性预测精度与区间...
解读: 该风电预测方法对阳光电源储能与风电产品线具有重要应用价值。特别是在ST系列储能变流器和风电变流器中,可将SVGP-NIGP预测模型集成到控制算法中,提升系统在过渡天气下的调度精度。通过对气象预测误差的量化与修正,可优化PowerTitan储能系统的充放电策略,提高新能源-储能联合运行效率。该技术还可...
基于直接序列扩频的交流电力系统健谈型功率变换
Talkative Power Conversion based on Direct Sequence Spread Spectrum in AC Power Systems
Lei Zheng · Wei Jiang · Li Zhang · Le Peng 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
高比例可再生能源、储能系统与多样化负荷的接入推动配电网向信息物理系统演进。先进通信作为现代电力系统的关键基础设施，在系统感知、测量、调度与控制中发挥重要作用。健谈型功率变换（TPC）技术利用电力电子变换器的高速调制能力，通过软件定义通信系统实现无额外硬件的通信。然而，交流线路的谐振与衰减特性给TPC带来挑战，并影响通信可靠性与数据完整性，同时载波叠加引发电磁干扰与信息安全问题。本文提出一种基于直接序列扩频（DSSS）的AC-TPC调制策略，通过优化DSSS参数将数据载波搬移至高频段，在保障通信可...
解读: 该DSSS-TPC技术为阳光电源储能与微网产品提供零成本通信方案。对于ST系列储能变流器和PowerTitan系统，可通过软件升级实现变流器间的直接通信，无需额外通信模块，降低系统成本并提升可靠性。在微网场景中，该技术可实现SG光伏逆变器、储能系统与充电桩的协调控制与应急通信，特别适用于通信基础设施...
光谱失配对具有光子能量可调封装材料的硅异质结太阳能组件标准测量和户外实地测试的影响
Influence of spectrum mismatch on the standard measurement and outdoor field test for silicon heterojunction solar modules with photon energy tailorable encapsulants
Chao Zhangab1 · Hualong Fanb1 · Siping Wangb · Qiang Wangb 等13人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 硅异质结（HJT）光伏组件对紫外（UV）辐照敏感，因此在组件封装过程中广泛采用紫外下转换膜和紫外截止膜。然而，该方法导致紫外光谱波段内光谱响应度（SR）出现显著差异。为评估两种不同封装材料的影响，本研究采用相同电池制备了使用紫外下转换技术和紫外截止技术封装的组件，并进行了受控条件下的户外实地测试。测试中发现，采用紫外下转换封装的组件存在功率输出偏差。为此，通过调整太阳模拟器滤光片以产生不同紫外强度的光谱，并对两种组件的光谱响应度进行了分析。针对标准测试条件下（STC）功率测试过程中出现的光...
解读: 该研究揭示HJT组件封装材料对光谱响应的影响,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。UV下转换膜在户外实测中显示0.51%的发电增益,但STC测试存在1.15%的光谱失配误差。建议在iSolarCloud平台集成光谱失配修正算法,针对不同封装技术的组件优化MPPT追踪策略,并在...
一种基于静止坐标系视角的锁频环惯性模拟方法分析
A Stationary Frame Insight for Understanding Frequency-Locked Loop-Based Inertia Emulation Approaches
Wenshuai Shi · Jingrong Yu · Ying Guo · Hang Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年7月
锁频环（FLL）是静止坐标系下跟网型逆变器的标准同步结构。随着电网规范要求逆变器提供虚拟惯性，现有两种惯性模拟方法：修改电流参考值或调整FLL内部结构，二者均依赖频率微分估计。尽管在同步坐标系下二者等效，但从静止坐标系视角看，其物理功率交换特性显著不同。改变电流参考可更有效提升并网点实际频率响应，但电压跌落时更易引发暂态失步不稳定，本文通过分析频率微分的暂态响应深入解释该现象，并提出抑制策略。此外，还讨论了电流环与直流电压环对改参考方法的影响，实验验证了结论。
解读: 该FLL惯性模拟技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的跟网型GFL控制具有重要应用价值。研究揭示了修改电流参考法在提升频率响应效率方面的优势，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的一次调频功能优化，提升电网频率支撑能力。但该方法在电压跌落时易失步的特性，为阳光电源产品的低电压...
垂直超宽禁带Al0.5Ga0.5N P-N存储二极管
Vertical Ultra-Wide Bandgap Al0.5Ga0.5N P-N Memory Diodes
Hang Chen · Shuhui Zhang · Tianpeng Yang · Tingting Mi 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4月
我们报道了基于蓝宝石衬底上超宽带隙 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$Al_{{0}.{5}}$ </tex-math></inline-formula> <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于超宽禁带Al0.5Ga0.5N材料的垂直p-n存储二极管技术具有重要的战略参考价值，尽管其当前定位于存储器件领域，但其底层材料特性与我们在高功率电力电子器件方面的技术需求高度契合。 超宽禁带半导体材料（如AlGaN）相比传统硅基器件具有更高的击穿电压、更低的导通损...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...