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将半透明有机光伏器件转化为引发积极情绪反应的催化剂
Transforming semitransparent organic photovoltaics into catalysts for positive emotional responses
Zonghao Wu · Jiangsheng Yu · Wenxiao Wu · Zhenzhen Zhao 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本研究提出一种创新思路,通过调控半透明有机光伏(ST-OPV)器件的光学与电学性能,使其不仅具备能量转换功能,还可作为激发人类积极情绪反应的光环境调节器。实验结合心理物理学评估与器件优化,验证了特定光谱输出的ST-OPV在自然光模拟中的情感促进作用,揭示了光伏技术在人因工程与健康照明领域的跨学科应用潜力。
解读: 该半透明有机光伏(ST-OPV)情感调控技术为阳光电源光伏建筑一体化(BIPV)产品提供跨学科创新思路。虽然当前SG系列逆变器主要服务晶硅组件,但ST-OPV的光谱调控理念可启发智能建筑场景应用:结合iSolarCloud平台,通过MPPT算法优化实现发电效率与室内光环境的动态平衡;在工商业储能系统...
基于99%能量利用效率的钠离子电池部分功率处理变换器设计
Partial Power Processing Converter Design With 99% Energy Utilization Efficiency for Sodium-Ion Batteries
Pingchuan Li · Hao Tian · Feng Gao · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年5月
钠离子电池宽输出电压范围(如1.5–3.95 V)给变换器效率设计带来挑战。本文提出采用基于双有源桥(DAB)的部分功率处理(PPP)变换器,从充放电全周期角度优化关键参数以提升效率。研究表明,系统能量利用效率与变压器匝比及升压阈值电压密切相关,通过对此二者的优化可显著提高效率。该方法有效将钠离子电池的输出电压范围压缩至接近锂离子电池水平,且不引入显著功率损耗。经参数优化,系统能量利用效率最高达99.03%。
解读: 该钠离子电池部分功率处理技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。针对钠离子电池宽电压范围(1.5-3.95V)特性,基于DAB的PPP变换器架构可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的电池接口设计。通过变压器匝比和升压阈值优化,将钠离子电池输出电压范围压缩至接近锂离子电池水平,可...
无基板功率半导体封装的可回收性潜力
Substrate-Less Power Semiconductor Packaging for the Potential of Recyclability
Jinxiao Wei · Jinpeng Cheng · Yuxiang Chen · Li Ran 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
功率电子领域正致力于提升可回收性。功率半导体器件与模块制造能耗高、材料成本大,但使用寿命有限。本文探索一种有望提高其可回收性的封装结构,聚焦无基板设计中的散热与电气绝缘问题。采用定制三分段热管替代难回收的陶瓷覆铜(DBC)或活性金属钎焊(AMB)基板,并假设以可回收聚醚酰亚胺(PEI)封装替代常规热固性塑料外壳与硅凝胶。提出设计流程,匹配热管性能与器件热耗散及绝缘需求。结果显示,结至散热器热阻显著低于传统基板,且通过比较不同工质的绝缘强度,确定了可行的绝缘方案。
解读: 该无基板功率半导体封装技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,功率模块占据成本和能耗的显著比例,采用热管替代DBC/AMB基板可显著降低结至散热器热阻,提升SiC/GaN器件的散热性能,支撑更高功率密度设计。可回收PEI封装材料符合储能系统全生命周期绿色化...
一种基于Vgs与Vds联合检测的SiC MOSFET短路保护方法
A Short-Circuit Protection Method for SiC MOSFET Using Combined Vgs and Vds Detection
Jiaming Xie · Jinxiao Wei · Hao Feng · Binbing Wu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本信函提出了一种简单可靠的短路保护(SCP)方法,称为 $v_{gs}$ 和 $v_{ds}$ - SCP,用于碳化硅(SiC)金属 - 氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),该方法通过同时监测 $v_{gs}$ 和 $v_{ds}$ 来实现。当 $v_{gs}$ 和 $v_{ds}$ 均超过各自的预设阈值时,保护功能启动,从而能够有效抵御硬开关故障(HSF)和负载下故障(FUL)。与现有方法相比,所提出的电路设计结构更简单,且不受封装类型的限制。搭建了一个测试平台来验证所提出的 $v_{g...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项SiC MOSFET短路保护技术具有重要的应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,我们在大功率电力电子变换器中广泛采用SiC MOSFET器件,以实现更高的效率和功率密度。然而,SiC器件的短路耐受能力较传统IGBT更弱,通常仅为3-5微秒,这对保护电路的响...
一种简单、低成本且可扩展的SbSn@C复合材料合成方法用于稳定的钠离子电池
A simple, low-cost and scalable synthesis of SbSn@C composite for stable sodium-ion batteries
Hao Feng · Xiaohua Li · Ruijie Guo · Yuchen Wei · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
由于钠资源具有低氧化还原电位、储量丰富和成本低廉等优势,钠离子电池(SIBs)被认为是当前主流储能装置——锂离子电池的一种有前景的替代方案。然而,开发适用于实际应用的负极材料仍是钠离子电池面临的一大挑战。合金类负极材料虽然具有高比容量和低工作电压的优点,但其固有的体积膨胀问题会导致容量迅速衰减和循环稳定性差。针对这一问题,本文通过固相还原氯化物的方法成功合成了一种新型碳包覆合金复合材料(SbSn@C)。表面形貌分析表明,该SbSn@C复合材料具有多孔结构,并包裹有20–30 nm厚的碳层,能够有...
解读: 该SbSn@C复合材料钠离子电池负极技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其低成本、高循环稳定性(100次循环容量保持率90%)特性可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统,降低电池成本并提升系统经济性。碳包覆层缓解体积膨胀的策略为大规模储能电池设计提供参考,有助于优化ESS解决方案的...
一种具有更高精度和通用性的九桥臂模块化多电平变换器改进稳态分析模型
An Improved Steady-state Analysis Model for Nine-arm Modular Multilevel Converter with Higher Accuracy and Versatility
Futian Qin · Feng Gao · Jingyang Fang · Tao Xu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
九桥臂模块化多电平变换器(9A-MMC)作为一种具有两组交流端口的新型高压大功率多电平拓扑,通过复用中间桥臂可有效减小系统体积、重量与成本。其稳态分析对电路参数设计、器件选型及性能评估至关重要,但现有模型过于简化,仅能实现定性分析。本文提出一种改进的稳态分析模型,采用更精确的调制参考信号并考虑桥臂电流中的环流分量。基于基尔霍夫定律建立基本电路方程,结合内部电气参量的循环耦合路径推导数学关系,并依据动态功率平衡构建求解调制信号与桥臂电流未知量的方程组,从而精确获取所有电气参数。仿真与实验结果验证了...
解读: 该九桥臂MMC稳态分析模型对阳光电源储能与充电桩产品具有重要应用价值。9A-MMC拓扑通过复用中间桥臂实现双端口AC输出,与阳光电源PowerTitan储能系统的双向变流需求高度契合,可优化PCS拓扑设计,降低系统体积与成本。改进模型考虑环流分量与动态功率平衡,可精确指导ST系列储能变流器的桥臂电流...
有源栅极驱动应用中SiC MOSFET阈值迟滞的评估
Evaluation of Threshold Hysteresis for SiC MOSFETs in Active Gate Drive Application
Binbing Wu · Li Ran · Hao Feng · Hongyu Lin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
碳化硅(SiC)功率MOSFET的阈值迟滞现象备受关注,但在有源栅极驱动(AGD)应用中的研究仍有限。本文通过界面电场分析不同开关速率与栅极电压下阈值迟滞的开关特性,发现负栅压和开通速度提升会增加界面态空穴陷阱的初始值与迟滞程度,从而增大驱动回路中的界面陷阱电流,加快SiC MOSFET开通。实验采用电流源AGD评估不同栅结构1200 V SiC MOSFET,结果表明关断性能不受正栅压影响,但负栅压和开通速度提高会增加阈值迟滞对开通速度的贡献比例。高速工作模式下,开通损耗中阈值迟滞占比达36....
解读: 该SiC MOSFET阈值迟滞研究对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中,SiC器件高频开关特性直接影响系统效率与可靠性。研究揭示的负栅压与开通速度对阈值迟滞的影响机制,可优化有源栅极驱动(AGD)设计:通过精确控制栅极电压范围和开关速率,在高频工作模式下平衡...
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...