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自由载流子屏蔽效应解锁超宽禁带半导体CaSnO3中的高电子迁移率
Free-carrier screening unlocks high electron mobility in ultrawide bandgap semiconductor CaSnO3
Jiayi Gong · Chuanyu Zhang · Wenjie Hu · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
龚佳一、张传宇、胡文杰、周金健。自由载流子屏蔽效应显著抑制电离杂质散射，从而在超宽禁带半导体CaSnO3中实现高电子迁移率。本研究结合第一性原理计算与输运理论，系统分析了不同掺杂浓度下的电子散射机制。结果表明，随着载流子浓度增加，自由载流子诱导的屏蔽作用有效降低杂质势垒，使迁移率反常升高。该发现为优化透明导电氧化物及高功率电子器件中的载流子输运提供了新思路。
解读: 该研究揭示的CaSnO3超宽禁带半导体中高电子迁移率特性，对阳光电源功率器件技术具有重要启发。其高迁移率特性可应用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的新一代功率模块设计，有望提升器件导通性能、降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中，CaSnO3作为SiC/GaN的潜在替代材料，可进一步优化...
桥臂电路中肖特基型p-GaN栅HEMT漏极相关阈值电压漂移及误导通分析
Analysis of Drain-Dependent Threshold Voltage and False Turn-On of Schottky-Type p-GaN Gate HEMT in Bridge-Leg Circuit
Zetao Fan · Maojun Wang · Jin Wei · Muqin Nuo 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年2月
本文分析了肖特基型p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在桥臂电路高压开关过程中的阈值电压（Vth）负向漂移及其引发的误导通问题。通过脉冲IV测量手段，研究了高漏源电压（VDS）对器件阈值特性的影响，为提升GaN功率器件在高压应用下的可靠性提供了理论依据。
解读: 随着阳光电源在户用及工商业光伏逆变器中对高功率密度要求的提升，GaN器件的应用前景广阔。本文研究的p-GaN栅HEMT在桥臂电路中的误导通风险，直接关系到逆变器功率模块的可靠性设计。建议研发团队在开发基于GaN的下一代高频变换器时，重点关注高压开关下的Vth漂移特性，优化驱动电路设计以抑制误导通，从...
氧等离子体脉冲时间对原子层沉积ZrO2反铁电储能电容器的影响
Impact of oxygen plasma pulse time on atomic-layer-deposited ZrO2 antiferroelectric energy storage capacitors
Conglin Zhang · Binbin Luo · Chenyan Wang · Ze Shang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
研究了氧等离子体脉冲时间对原子层沉积ZrO2反铁电薄膜及其电容器性能的影响。通过调节氧等离子体脉冲时长，优化了ZrO2薄膜的结晶特性、相纯度及界面质量，显著提升了器件的反铁电性与能量存储密度。结果表明，适当的脉冲时间可有效抑制氧空位缺陷，增强薄膜均匀性，从而提高击穿场强和极化差值。该工作为高性能反铁电电容器的可控沉积提供了关键工艺依据。
解读: 该ZrO2反铁电薄膜电容技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过优化氧等离子体脉冲工艺提升的高能量密度、高击穿场强特性，可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的直流母线支撑电容、滤波电容模块，替代传统电解电容，实现更高功率密度和更长寿命。反铁电材料的快速充放电特性与低损耗优势，...
基于半导体的电气隔离：接触电流抑制
Semiconductor-Based Galvanic Isolation: Touch Current Suppression
Chengcheng Yao · Xuan Zhang · Yue Zhang · Pengzhi Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文深入分析了采用半导体电气隔离（SGI）技术时共模（CM）接触电流的产生机理及抑制方法。SGI通过半导体开关在导通时传输差模功率，在关断时维持共模隔离电压来实现电气隔离。研究重点在于优化SGI转换器中的共模电流路径，以满足安规对接触电流的严格限制。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线具有重要指导意义。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中，随着功率密度的提升，电气隔离方案的优化直接影响安规合规性与系统体积。SGI技术可替代传统笨重的工频或高频变压器，实现更轻量化的设计。建议研发团队关注该技术在提升系统功率密度、降低漏...
功率模块快速热分析的混合数据驱动与机理建模方法
Hybrid Data-Driven and Mechanistic Modeling Approach for Power Module Rapid Thermal Analysis
Jin Zhang · Laili Wang · Shuai Xiong · Yi Liu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
功率模块的温度分布对其安全运行和寿命至关重要。为在设计阶段优化热性能，本文提出一种混合建模方法，旨在平衡计算复杂性与分析精度，以应对模块设计阶段大量布局方案的快速评估需求。
解读: 该研究直接服务于阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）中功率模块的研发。在功率密度不断提升的背景下，该混合建模方法能显著缩短研发周期，提升对IGBT/SiC模块热设计的评估效率。建议研发团队将其集成至iSolarCloud或内部设计仿真平台，通过快速热分析优化模块布...
一种具有双开关控制电容器的无线电能传输系统效率优化研究
A Wireless Power Transfer System With Dual Switch-Controlled Capacitors for Efficiency Optimization
Jianzhong Zhang · Jin Zhao · Yaqian Zhang · Fujin Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文提出了一种新型无线电能传输（WPT）系统，通过开关控制电容器（SCC）实现可变电容和效率优化。采用最优非对称电压消除（OAVC）控制策略，实现了有源桥式变换器的宽范围软开关运行，并通过有源桥逆变器的脉宽调节实现输出电压控制。
解读: 该技术主要涉及无线电能传输（WPT）及高频功率变换，与阳光电源目前的电动汽车充电桩业务具有潜在的技术关联性。随着无线充电技术在电动汽车领域的商业化进程，文中提到的SCC拓扑及OAVC软开关控制策略可为公司下一代高效率、高功率密度无线充电模块提供技术储备。建议研发团队关注该拓扑在提升轻载效率方面的表现...
基于多晶金刚石的单面冷却SiC MOSFET功率器件增强型热电互连
Enhanced Thermal–Electrical Interconnect for Single-Sided Cooling SiC MOSFET Power Device Based on Polycrystalline Diamond
Tongyu Zhang · Laili Wang · Xin Zhang · Jin Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
碳化硅（SiC）MOSFET因其优异性能备受关注，但传统引线键合互连方式散热受限，且芯片尺寸减小加剧了热扩散问题。本文提出一种基于多晶金刚石的增强型热电互连技术，旨在提升单面冷却SiC MOSFET的散热能力，从而突破电流运行限制。
解读: 该技术直接针对SiC功率模块的散热瓶颈，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有重要意义。随着功率密度不断提升，SiC器件的散热能力决定了系统的可靠性与功率等级。引入多晶金刚石互连技术可显著降低结温，提升模块热循环寿命，建议研发团队关注该材料在高性能SiC功率...
一种简单有效的感应电机驱动预测功率控制
A Simple and Effective Predictive Power Control for Induction Motor Drives
Jin Zhang · Zhenbin Zhang · Zhen Li · Haitao Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
感应电机驱动的预测电流控制高度依赖磁链角度检测精度，现有改进方案通常导致系统设计与算法实现复杂化。本文提出了一种简单有效的预测功率控制策略，旨在简化系统结构的同时提升控制性能。
解读: 该文献探讨的预测功率控制（PPC）及磁链观测技术，核心逻辑在于优化电机驱动的动态响应与鲁棒性。虽然阳光电源主要聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但其底层控制理论与电机驱动控制具有高度同源性。特别是对于风电变流器产品线，双馈或直驱风机侧的磁链观测与功率预测算法可借鉴此文的简化思路，以降低计算复...
多电平变换器的统一选择性谐波消除
Unified Selective Harmonic Elimination for Multilevel Converters
Kehu Yang · Qi Zhang · Jianjun Zhang · Ruyi Yuan 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年2月
针对多电平变换器中选择性谐波消除（SHE）方程与开关模式高度耦合的问题，本文提出了一种统一的SHE方法。该方法将不同开关模式下的SHE方程合并为一组统一方程，简化了复杂多电平拓扑的谐波控制逻辑，提升了系统输出电能质量。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，特别是大功率集中式光伏逆变器和PowerTitan系列储能变流器（PCS）。随着光伏与储能系统向更高电压等级和多电平拓扑演进，谐波治理是提升并网性能的关键。该统一SHE方法可显著优化多电平逆变器的调制算法，降低输出电流谐波，减少对滤波器的体积要求，从而降低系统成...
一种准确且智能的功率器件疲劳失效过程预测方法
An Accurate and Intelligent Approach to Predicting the Power Device Fatigue Failure Process
Yi Liu · Lixin Jia · Laili Wang · Jianpeng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年1月
本文针对功率器件封装疲劳失效研究不足的问题，提出了一种结合多疲劳采样方法（MFSM）和最小组件单元法的智能预测方案，旨在准确评估功率器件的疲劳失效过程，提升电力系统的可靠性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品（如组串式/集中式逆变器、PowerTitan储能系统）中IGBT/SiC功率模块的寿命管理。通过引入MFSM和智能预测算法，公司可优化iSolarCloud平台的运维策略，从被动维修转向主动预测性维护。这不仅能显著降低光伏电站和储能系统的全生命周期运维成本，还能在设...
基于阶梯波跟踪输出电压法的高功率高动态性能空间太阳能阵列模拟器
High-Power High-Dynamic-Performance Space Solar Array Simulator Using Step-Wave Tracking Output Voltage Approach
Shanshan Jin · Donglai Zhang · Lu Qu · Mingyu Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
随着高轨卫星功率需求提升，现有地面光伏模拟器难以满足非地面应用的高动态性能要求。本文提出了一种基于阶梯波跟踪输出电压法的高功率太阳能阵列模拟器（SAS）设计，旨在优化非地面应用场景下的动态响应特性。
解读: 该文献探讨的高动态性能模拟技术对阳光电源的测试与研发体系具有参考价值。虽然阳光电源核心业务聚焦于地面光伏与储能，但其iSolarCloud平台及组串式逆变器在极端环境下的快速响应能力要求日益提高。该文提出的阶梯波跟踪技术可优化逆变器在弱电网或复杂负载波动下的控制算法，提升系统稳定性。建议研发团队关注...
具有辅助触发拓扑的改进型Marx脉冲发生器
Improved Marx Pulse Generator With Auxiliary Trigger Topology
Shuo Jin · Wenhao Han · Xiaoxing Zhang · Rui Zhang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
本文针对基于雪崩晶体管的Marx多级电路在纳秒脉冲应用中可靠性较低的问题，分析了其失效机理，指出导通模式是导致失效的主要原因。为此，文章设计了一种新型拓扑结构，通过改变导通模式，显著提升了电路的可靠性。
解读: 该文献研究的Marx脉冲发生器主要应用于高压脉冲领域，与阳光电源现有的光伏逆变器、储能PCS及充电桩等主流电力电子产品在拓扑架构上存在较大差异。然而，文章中关于“通过改变导通模式提升功率器件可靠性”的分析方法，对阳光电源研发团队在处理高压大功率变换器中的器件应力控制、故障诊断及可靠性设计具有一定的借...
一种新型基于晶闸管控制电压源的强迫谐振机械式直流断路器
A Novel Thyristor-Controlled Voltage-Source-Based Forced Resonant Mechanical DC Circuit Breaker
Xiangyu Zhang · Jin Yang · Zhiwei Wu · Bei Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月
直流断路器（DCCB）是保障直流输电系统安全的关键设备。针对现有DCCB制造成本高的问题，本文提出了一种新型低成本晶闸管控制电压源强迫谐振机械式断路器（TFR-MCB）。通过利用谐振电路及等效电压源技术，实现了高效的电流开断，显著降低了系统成本。
解读: 该技术主要应用于高压直流输电领域，对阳光电源的PowerTitan等大容量储能系统及直流微网解决方案具有参考意义。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流侧故障保护变得至关重要。该新型断路器通过晶闸管控制降低了成本，未来可探索将其应用于大型储能电站的直流侧保护，以提升系统安全性并降低整体BOS成本。建...
10-kV/15-kA强迫谐振式直流断路器的综合建模、优化与实验
Comprehensive Modeling, Optimization, and Experiment of 10-kV/15-kA Forced Resonant DC Circuit Breaker
Bei Zhang · Xiangyu Zhang · Jin Yang · Wei Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
直流断路器（DCCB）是保障直流输电系统安全稳定的核心设备。强迫谐振式直流断路器（FR-DCCB）因仅需少量电力电子器件即可实现机械开关零电流开断而备受关注。本文针对10-kV/15-kA等级的FR-DCCB进行了建模、优化设计及实验验证，旨在提升直流系统的故障保护响应速度与可靠性。
解读: 该技术主要应用于高压直流输电（HVDC）领域，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及工商业/户用充电桩，尚未直接涉及高压直流输电侧的断路器产品，但该研究中关于电力电子器件在故障保护中的快速响应机制，对阳光电源未来布局大型储能电站（如PowerTitan系列）的直流侧保护策略、以及高压...
一种基于内置NTC传感器的SiC功率模块多芯片结温估计AI新方法
A Novel Artificial Intelligence-Enabled Junction Temperature Estimation Method for Multiple Chips in a SiC Power Module Based on an Inherent Built-in NTC Sensor
Zhewei Zhang · Laili Wang · Jin Zhang · Yi Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
结温是SiC功率模块监测的关键参数。针对现有非侵入式结温估计方法在处理多芯片热耦合及复杂工况时精度与分辨率不足的问题，本文提出了一种基于人工智能的创新结温估计方法，有效提升了多芯片模块的温度监测精度。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统至关重要。随着SiC器件在高性能逆变器和PCS中的广泛应用，多芯片热耦合导致的结温不均是影响系统可靠性的核心挑战。该AI方法利用内置NTC传感器实现高精度结温估计，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台，实现...
增强型GaN p型场效应晶体管中的极化增强电导
Polarization-enhanced conductivity in enhancement-mode GaN p-FET
Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jialin Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9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...
一种基于准开关电容的高电压增益且低电流纹波的双向隔离DC-DC变换器
A Quasi-Switched-Capacitor-Based Bidirectional Isolated DC–DC Converter With High Voltage Conversion Ratio and Reduced Current Ripple
Zhining Zhang · Boxue Hu · Yue Zhang · Pengyu Fu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种专为储能应用设计的双向DC-DC变换器。该拓扑结构具有高电压转换比和低电流纹波的特性。通过在变压器原边引入准开关电容（QSC）电路，有效降低了开关器件的电压应力，并实现了3:1的降压比，优化了功率变换效率与电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack系列储能系统具有重要参考价值。高电压转换比和低电流纹波特性有助于提升PCS（储能变流器）的功率密度，并减少电池侧的电流应力，从而延长电池寿命。建议研发团队评估QSC电路在兆瓦级储能系统中的应用可行性，特别是在高压电池系统与直流母线匹配的场景...
一种基于正向压降磁滞曲线的高功率模块封装退化全模式状态监测新方法
A Novel Condition Monitoring Method for Full Modes of Package Degradation in High Power Modules Based on Hysteresis Curves of Forward Voltage Drop
Yuchen Wang · Hong Zhang · Jianpeng Wang · Jin Zhang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
高功率IGBT模块的封装退化严重影响电力电子变换器的运行安全。由于退化模式多样，现有监测方法难以全面评估模块健康状态。本文提出了一种基于正向压降磁滞曲线的功率模块封装退化全模式监测新方法，旨在实现更精准的健康状态评估。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统及风电变流器）具有极高的应用价值。作为高功率电力电子设备，IGBT模块的可靠性直接决定了产品的全生命周期运维成本。该方法通过正向压降磁滞曲线实现封装退化的全模式监测，能够有效提升iSolarClou...
一种准开关电容谐振变换器
A Quasi-Switched-Capacitor Resonant Converter
Xuan Zhang · Chengcheng Yao · Jin Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
本文提出了一种用于离线电源应用中隔离式DC/DC转换的准开关电容（QSC）谐振变换器。该变换器类似于Φ2谐振变换器，在固定的开关频率和占空比下运行效率最高，且所有开关管均呈现梯形电压波形。在特定范围内，该拓扑实现了零电流开关（ZCS）与零电压开关（ZVS）相结合的全软开关特性。
解读: 该拓扑提出的准开关电容谐振技术在提升功率密度和转换效率方面具有显著优势，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC/DC变换级具有重要的参考价值。通过实现全软开关，该技术有助于降低开关损耗，从而减小散热器体积，提升产品功率密度。建议研发团队评估其在小功率隔离型DC/DC模...
一种用于三相电压源变换器暂态稳定性提升的双环频率前馈锁相环
A Dual-Loop Frequency-Feedforward PLL for Three-Phase VSC Transient Stability Improvement
Yuqi Fu · Zhi Jin Zhang · Martin Ordonez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种双环频率前馈锁相环（DLFF-PLL）。该结构无需传统同步参考坐标系锁相环中常用的积分型环路补偿器，即可实现角度和频率的跟踪。通过双环结构分别跟踪频率和相位，并利用前馈滤波器提供识别出的频率信息，显著提升了三相电压源变换器在弱电网条件下的暂态稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。在当前高比例可再生能源接入的弱电网场景下，传统PLL易失稳，该DLFF-PLL方案通过消除积分环节并引入频率前馈，能显著提升逆变器在电网电压跌落或频率波动时的暂态响应速度与稳...
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