Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jialin Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种通过极化工程实现高电导率的增强型GaN p型场效应晶体管。利用AlN/GaN超晶格中的自发和压电极化效应，显著增强了空穴载流子浓度与迁移特性，从而在常关型器件中实现了优异的导通性能。实验结果表明，极化诱导的二维空穴气有效调制了p型沟道电导，提升了器件的电流开关比和阈值电压稳定性。该策略为高性能GaN基互补电路的发展提供了可行路径。

解读: 该GaN p-FET极化增强技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。通过AlN/GaN超晶格结构提升的载流子特性，可显著改善SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的导通性能，有助于降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中，该技术可提升GaN器件的可靠性和效率。同时，增强型p-FET的...

Yiqi Liu · Laicheng Yin · Zhaoyu Duan · Zhenjie Li 等6人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18

本文提出了一种具有低开关损耗和快速阻断直流双极短路故障电流能力的模块化多电平换流器（MMC）子模块结构。该结构可输出三电平电压，与由全桥子模块构成的传统MMC相比，在子模块数量相同的情况下，其故障电流阻断速度提高了一倍，显著提升了系统对直流故障的响应能力。

解读: 该低成本三电平MMC子模块拓扑对阳光电源储能和电驱产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，该技术可显著提升直流侧双极短路故障的快速响应能力，故障阻断速度提升一倍，增强系统安全性。对于新能源汽车电机驱动系统，低开关损耗特性可降低功率模块热应力，提高系统效率。该拓扑与阳光电源现有三...

Jiawei Li · Xuankai Xu · Yang Li · Tao Wu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于氮化铝钪薄膜的新型电可调悬浮声学波导，可通过施加垂直电场动态调控传播声波的相位。结合仿真与实验，研究了波导宽度及固有色散特性对相位调制的影响。结果表明，在1.05 GHz下，200 μm长波导在±40 V直流偏压时，宽度为10、20和30 μm的器件相移分别为37.2°、40.8°和44.7°，且更宽波导表现出更大的相位滞后。器件Vπ·L低至6.44 V·cm，显示其高效低功耗的相位调控能力，有望用于高性能声学信号处理系统。

解读: 该电可调声学波导技术虽属微纳声学器件领域，但其核心的压电薄膜调控机制对阳光电源功率电子产品具有启发意义。Al0.7Sc0.3N薄膜的高压电系数和低电压调控特性（Vπ·L=6.44 V·cm），可借鉴应用于ST储能变流器和SG逆变器的高频滤波器设计，通过压电材料优化EMI抑制性能。GHz频段的相位调制...

Xiaoxiao Yua1 · Jiawei Wanga1 · Zihua Wu · Lan Dong 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287

摘要 相变材料-热电发电机（PCMs-TEG）耦合系统是一种实现稳定且高效发电的有效技术。然而，PCMs-TEG系统的低传热性能限制了其热能存储与发电能力。本研究通过嵌入铜网来提升相变材料（PCMs）的传热能力。实验结果表明，增加铜网能够减小PCMs两端的温度差，并缩短温度平衡时间。有趣的是，热能存储能力与传热性能之间存在一种竞争关系，这种关系实际上对PCMs-TEG耦合系统的发电性能产生不利影响。此外，降低PCMs与TEG之间的界面热阻可使发电性能提高41.4%。在铜网与导热界面材料的协同作用...

解读: 该PCMs-TEG耦合系统研究对阳光电源储能产品线具有重要价值。铜网强化传热技术可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的热管理优化,降低界面热阻提升41.4%发电性能的方案,可借鉴于SiC/GaN功率器件散热设计。多物理场耦合分析方法对三电平拓扑热-电协同优化有启发意义。相变储能与光伏...

Yanfei Cao · Jiawei Li · Shenxiao Zheng · Wei Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

针对高速无刷直流电机（BLDCM）无传感器启动过程中因速度估计偏差导致换相错误的问题，本文提出一种基于准电流源逆变器（QCSI）的恒流升频加速启动方法。该方法通过控制电感电流保持恒定，使电机以恒定转矩加速，并设计加速步数以实现电机的自同步运行切换。此外，针对QCSI驱动的高速无刷直流电机，提出一种考虑电压钳位的换相误差补偿策略。该策略计算由二极管电压钳位引起的相位超前角，完善换相误差来源，提高换相误差模型的精度，从而获得更准确的换相误差补偿角。实验结果表明，所提出的启动方法可实现电机可靠的三段式...

解读: 该无传感器启动与换相误差补偿技术对阳光电源储能与充电桩产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的风机冷却系统中，准电流源逆变器拓扑可降低高速BLDCM驱动成本，滑模观测器结合虚拟电阻的反电动势估算方法可提升无位置传感器控制精度，减少换相误差导致的转矩脉动与噪声。该技术同样适用于充电桩散热风机及P...

Junru Liu · Yaqiang Dong · Xingjie Jia · Aina He 等6人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

高性能软磁材料的开发对于提升磁粉芯的电磁性能具有重要意义，有助于其在高频电力电子领域中的更广泛应用。本研究通过将超细FeNi粉末与FeSiBNbCu纳米晶粉末复合，制备了一种新型Fe基软磁复合材料。系统研究了FeNi添加量对复合磁粉芯微观结构、相对密度及磁性能的影响。结果表明，超细FeNi粉末能够有效填充FeSiBNbCu纳米晶粉末之间的颗粒间隙，从而促进致密化并改善磁性能。当FeNi含量达到50 wt.%时，复合材料表现出最优的综合性能，包括密度6.55 g/cm³、相对密度86.95%、在1...

解读: 该FeSiBNbCu纳米晶复合软磁材料研究对阳光电源高频功率器件具有重要价值。在1MHz下实现36.16有效磁导率和2731mW/cm³低损耗,可优化SG系列逆变器和ST储能变流器中的高频变压器与电感设计,提升功率密度。82.49%的直流偏置保持率适用于OBC车载充电机和电机驱动器的磁性元件,降低高...

Zhan Liu · Quangen Li · Jiawei Fu · Hua Zhou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

模块化多电平变换器-电池储能系统（MMC-BESS）有助于提升电网可靠性，但其模型预测控制（MPC）面临计算量大、输出电流质量不佳及权重因子选取困难等问题。本文提出一种扩展电平MPC方法，在负载MPC阶段直接计算输出电压参考值，并通过逐步优化确定输出电平，采用优化电流误差面积的代价函数以降低电流总谐波畸变（THD）。每控制周期计算复杂度恒为5，与子模块数量无关。针对环流控制设计两种策略，并采用独立代价函数避免权重因子整定，将荷电状态（SoC）平衡反馈引入环流参考实现相间与桥臂间SoC均衡。仿真与...

解读: 该扩展电平MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其核心优势在于：1）计算复杂度恒定为5且与子模块数量无关，可显著降低控制器成本，适合大规模MMC-BESS部署；2）通过优化电流误差面积降低THD，可提升ST储能变流器并网电能质量，满足严格的电网谐波...

Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Sihang Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年2月

本研究探究了蓝宝石衬底上1200 V增强型横向超结p-GaN栅高电子迁移率晶体管（SJ - HEMT）的电荷平衡设计。电荷平衡通过交替的p柱和n柱形成，其中p柱为减薄的p - GaN条带，n柱为二维电子气条带。通过调节p柱和n柱的宽度，研究了电荷平衡设计对SJ - HEMT静态和动态性能的影响。具有电荷平衡的SJ - HEMT的击穿电压（BV）达到2655 V，且击穿电压与栅漏间距（${L}_{\text {GD}}$）之比高达1.56 MV/cm。值得注意的是，SJ - HEMT能有效抑制俘获...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V增强型p-GaN栅极HEMT的电荷平衡设计研究具有重要的战略价值。该技术通过创新的横向超结结构设计，在蓝宝石基底上实现了2655V的击穿电压和1.56 MV/cm的高BV/LGD比，这一性能突破对我们的光伏逆变器和储能变流器产品线具有直接应用意义。 当前阳光...

Zhanpeng Xiang · Zhongzhen Wang · Jiawei Yu · Ji Li · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 聚光光伏系统（CPVs）通过将阳光聚焦到太阳能电池上来发电。提高聚光比可以在环境辐射不足时维持系统的高功率输出。对于有效面积为1 cm²的太阳能电池，室外实验中的聚光比通常不超过1,000×。本研究开发了一种新型超高压聚光光伏系统（UHCPV），能够承受高达2,500×的太阳聚光比。系统中引入了光导装置以改善光斑的均匀性。采用微通道液冷散热器和离心风扇分别对电池的上表面和下表面进行冷却。通过数值模拟和室外实验研究验证了光导装置和冷却模块的有效性。结果表明，在900×聚光比下，与仅使用微通道...

解读: 该超高倍聚光光伏技术(2500×倍率)对阳光电源SG系列逆变器及热管理系统具有重要参考价值。研究中的微通道液冷+离心风扇双面散热方案,可借鉴至大功率PV逆变器及ST系列储能变流器的功率器件散热设计,特别是SiC/GaN器件在高功率密度应用中的温控优化。导光管提升光斑均匀性的思路,可启发MPPT算法在...

Jiawei He · Ningjing Bu · Weijie Wen · Bin Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 集中式储能电站对于抑制可再生能源功率波动、调节系统电压等方面具有重要作用。众所周知，能够快速且有选择性地识别故障的保护装置对电力系统至关重要。然而，储能电站的四象限运行特性对距离保护的性能具有独特影响。本文分析了在储能电站四象限运行特性下相位比较式距离保护的动作性能，推导出相位比较结果与储能变流系统（PCS）正序和负序d-q轴电流之间的严格数学关系。此外，还分析了正序和负序q轴电流对相位比较结果及系统电压的影响。在此基础上，提出了一种故障后适用于储能PCS的q轴电流优化注入策略（QCOIS...

解读: 该研究针对储能电站四象限运行特性对距离保护的影响,提出q轴电流优化注入策略,可将过渡电阻耐受能力从1Ω提升至6Ω。对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要价值:可优化PCS故障后电流控制策略,通过正负序d-q轴电流协调控制,提升并网线路保护可靠性,同时不影响故障穿越能力。该方法...

Dingxiang Ma · Ming Qiao · Yangjie Liao · Yixun Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月

本文提出了一种基于55纳米BCD平台的超级分裂栅横向双扩散金属氧化物半导体（SSG LDMOS）器件，旨在克服击穿电压（BV）、比导通电阻（$R_{SP}$）和栅漏电荷（$Q_{GD}$）之间的折衷关系，同时满足高频功率片上系统（PwrSoC）应用的需求。该器件采用极短的栅极1以实现极低的$Q_{GD}$，并采用偏置的栅极2以实现低$R_{SP}$。测量数据证实，对于7 - 16伏的低压器件，$R_{SP}$和BV之间实现了最优折衷。值得注意的是，与传统的低$C_{GD}$ LDMOS相比，16...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于55纳米BCD平台的超级分栅LDMOS技术具有重要的战略价值。该技术通过创新的双栅极结构，实现了击穿电压、导通电阻和栅漏电荷之间的优化平衡，这直接契合我们在光伏逆变器和储能变流器领域对高频、高效功率器件的迫切需求。 该器件在16V应用场景下实现79.5%的栅漏电荷...

Teng Li · Jingjing Yu · Sihang Liu · Yunhong Lao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

p型氮化镓（GaN）层中镁（Mg）受主的低电离率是导致增强型（E-mode）GaN p沟道场效应晶体管（p-FET）电流密度较低的关键因素。在本研究中，采用极化增强技术来提高p-GaN沟道的电离率。为实现GaN互补逻辑（CL）电路，制备了高性能的凹槽栅E-mode GaN p-FET。在制备过程中，发现沟道厚度（$t_x$）是影响器件性能指标的关键参数。随着$t_x$减小（即凹槽深度增大），可获得更负的阈值电压（$V_{th}$）；然而，代价是导通电阻（$R_{on}$）增大。沟道厚度$t_x$...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项氮化镓（GaN）互补逻辑电路技术具有显著的战略价值。该研究通过极化增强技术突破了p型GaN器件的电流密度瓶颈，实现了17.7 mA/mm的高电流密度和6.9×10^7的开关比，为GaN功率集成电路（PIC）的商业化应用奠定了重要基础。 对于阳光电源的核心产品线，该技术...

Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jiawei Cui 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

增强型（E 型）氮化镓（GaN）p 沟道场效应晶体管（p - FET）的栅极凹槽工艺预计会产生高密度的晶体缺陷；因此，较大的 <inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">$\vert {V}_{\text {th}} \vert $ </tex - math></in...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项氮化镓（GaN）增强型p-FET的刻蚀停止工艺技术具有重要的战略价值。该技术通过在p-GaN层中插入1.5nm的AlN层作为刻蚀停止层，有效解决了传统栅极凹槽工艺中等离子体轰击导致的晶体缺陷问题，实现了阈值电压与导通电流之间的性能平衡突破。 对于我司的核心业务而言，这...