Di Zhang1Yang Li2 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

随着信息技术的快速发展，对高性能、低功耗微处理器的需求持续增长。传统硅基半导体技术在性能提升方面面临诸多瓶颈，如漏致势垒降低、界面散射导致迁移率下降以及电流开关比受限等。这些问题促使研究人员探索新型材料。二维（2D）半导体因其原子级厚度、优异的电学特性及机械柔性，成为极具前景的解决方案[1-5]。

解读: 该二维半导体RISC-V微处理器技术对阳光电源控制系统具有前瞻性价值。其低功耗、高集成特性可应用于：1）ST储能变流器的主控芯片，降低控制系统功耗，提升PowerTitan系统能效；2）SG光伏逆变器的MPPT算法处理单元，实现更快速的最大功率点追踪；3）iSolarCloud边缘计算节点，增强本地...

Jing Guo1Yaru Feng2Jinjun Zhang2Jing Zhang3Ping-An Chen4Huan Wei5Xincan Qiu6Yu Liu6Jiangnan Xia5Huajie Chen7Yugang Bai8Lang Jiang9Yuanyuan Hu10 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

掺杂在提升有机半导体在光电子和热电器件中的性能方面起着关键作用。本研究系统探讨了离子掺杂剂4-异丙基-4′-甲基二苯基碘𬭩四（五氟苯基硼酸盐）（DPI-TPFB）作为p型掺杂剂在有机半导体中的性能与适用性。以p型PBBT-2T为模型，通过ESR、紫外-可见-近红外吸收光谱及功函数分析证实其显著掺杂效果，使薄膜电导率提升超过四个数量级。DPI-TPFB还表现出广泛的适用性，可有效掺杂多种p型材料，并使n型N2200转变为p型行为。将其应用于有机热电器件，获得约10 μW∙m⁻¹∙K⁻²的功率因子，...

解读: 该离子掺杂有机半导体技术对阳光电源热管理系统具有潜在价值。研究中10 μW∙m⁻¹∙K⁻²的热电功率因子可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的余热回收利用，将功率器件散热转化为电能，提升系统综合效率。有机热电材料的柔性特性适合贴合SiC/GaN功率模块表面进行温差发电，为辅助电路供电。在电动汽车驱...

Tianhua Liu1Xiangyue Meng1Chunru Wang2 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

钙钛矿太阳能电池（PSCs）采用杂化有机-无机卤化铅钙钛矿作为光吸收半导体材料，是过去十年中极具前景的光伏技术。其光电转换效率已迅速突破25%，在性能上可与传统硅基太阳能电池相媲美。富勒烯及其衍生物因其优异的电子传输能力、能级可调性及缺陷钝化特性，在PSCs中展现出重要应用价值，被广泛用于电子传输层、界面修饰及体相掺杂，显著提升了器件效率与稳定性。

解读: 该富勒烯钝化技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配性具有重要价值。富勒烯在钙钛矿电池中的界面修饰和缺陷钝化特性，可显著提升电池效率与长期稳定性，这与阳光电源MPPT算法优化方向高度契合。钙钛矿电池效率突破25%且成本潜力巨大，可作为未来光伏组件技术路线储备。建议关注：1）针对钙钛矿电池I-V特性...

Jingbi You · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

卤化物钙钛矿作为一种新型半导体光电子材料，兼具无机半导体优异的光电性能与有机半导体低成本、可印刷制备的优势，已成为半导体光电器件领域的研究前沿。近年来，钙钛矿太阳能电池在效率与稳定性方面取得显著突破：单结电池效率达27％，平方米级组件效率超18％，实验室稳定性达1万小时，外推寿命达数万小时，GW级产线初步建成。钙钛矿基叠层电池发展迅速，其中钙钛矿/晶硅叠层效率接近35％，大面积钙钛矿/硅叠层电池效率已超越单结晶硅电池，钙钛矿/钙钛矿、钙钛矿/有机及钙钛矿/铜铟镓硒（CIGS）叠层器件亦取得重要进...

解读: 钙钛矿太阳能电池技术对阳光电源光伏产品线具有战略意义。钙钛矿/晶硅叠层电池效率接近35%，已超越单结晶硅极限，可为SG系列逆变器提供更高功率密度的前端输入，推动1500V系统向更高电压等级演进。大面积组件效率超18%且具备低成本印刷制备优势，契合阳光电源分布式光伏解决方案的成本优化需求。钙钛矿材料的...

Lin ChengDongfang Pan · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

隔离式电源转换器已成为电源集成电路（IC）设计中的研究热点。ISSCC 2025特设“隔离电源与栅极驱动”专题，反映了该领域的快速发展。此类转换器可在不同电压域间安全可靠地传输电能，广泛应用于可再生能源、电动汽车和通信系统。在高电压恶劣环境中，电气隔离可有效抑制浪涌电流与地环路干扰。随着对小型化、高效率和高功率密度需求的提升，集成片上变压器的全集成架构正逐步取代传统模块方案，可在更小面积内实现超过5 kV的隔离能力，并降低系统成本[1]。

解读: 隔离式电源转换器的全集成架构对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，集成片上变压器技术可实现辅助电源模块的小型化与高功率密度设计，提升系统集成度；在SG系列光伏逆变器的1500V高压系统中，超5kV隔离能力可增强浪涌抑制与安全防护性能；在SiC/GaN功率模块的栅极驱动电路设计...

Lei Hu1Siyi Huang1Zhi Liu1Tengfeng Duan1Si Wu1Dan Wang1Hui Yang2Jun Wang3Jianping Liu4 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

1995年和1996年，在实现p型掺杂、材料质量提升及高亮度GaN基LED突破后，GaN基激光二极管（LDs）的受激辐射与激射现象相继被报道。然而，其实现高输出功率、高电光转换效率及长寿命经历了较长时间。直至2019年，日亚公司报道了具备上述性能的蓝光LDs，推动了GaN基蓝色激光二极管在多个领域的广泛应用。

解读: 该高功率长寿命GaN基蓝色激光二极管技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦激光二极管，但其GaN材料高温可靠性验证（60℃老化20000小时）和高功率密度设计理念可借鉴至功率电子领域。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率器件应用，该研究揭示的材料稳定性机制和热管理方...

Tong Xu1Meixin Feng2Xiujian Sun2Rui Xi2Xinchao Li2Shuming Zhang2Qian Sun2Xiaoqi Yu3Kanglin Xiong3Hui Yang4Xianfei Zhang5Zhuangpeng Guo5Peng Chen5 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

光子晶体表面发射激光器（PCSELs）利用二维光子晶体的布拉格衍射实现高功率、低发散角的单模输出，近年来受到广泛关注[1-3]。2023年，京都大学报道了基于GaAs的945 nm PCSEL，在连续波（CW）工作模式下单模输出功率超过50 W，光束发散角窄至0.05°，亮度达到1 GW·cm⁻²·sr⁻¹，可与传统大体积激光器相媲美[4]。

解读: 该GaN基光子晶体表面发射激光器技术对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦光电子领域，但其电注入结构设计、热管理方案及GaN材料的高温稳定性特性，可为ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率模块散热优化提供借鉴。特别是其室温连续工作能力验证了GaN器件在高功率密度应用中...

Lifeng WuLa LiGuozhen Shen · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

热充电超级电容器（TCSCs）在热能的收集、转换与存储方面具有独特优势，为热能利用新策略的发展提供了可能。二维MXene材料被认为是一类极具前景的新型热电材料。本文报道了一种基于自组装柔性Ti3C2Tx MXene的TCSC器件，采用制备的Ti3C2Tx MXene作为电极，NaClO4/PEO凝胶作为电解质，并探讨了其工作机理。所制备的器件平均塞贝克系数达11.8 mV∙K⁻¹，在不同温差下均表现出良好的循环稳定性。多种实际应用演示表明，该器件是自供能集成电子设备的理想候选之一。

解读: 该MXene基热充电超级电容器技术对阳光电源储能系统和光伏产品具有重要应用价值。其11.8 mV·K⁻¹的塞贝克系数和柔性自组装特性，可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统的热管理优化：利用功率器件（SiC/IGBT模块）运行时产生的废热进行温差发电，实现热能回收与辅助供电。该技术可集...

Shaoqi Bian1Guangshu Xu2Shufang Zhang3Qi Jiang4Xiaoguang Ma3Jingbi You4Xinbo Chu1 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

由于具有高光电转换效率（PCE）、大功率重量比（PWR）、低成本及溶液可加工性等优势，柔性钙钛矿太阳能电池（f-PSCs）近年来受到广泛关注。其PCE已迅速提升至25%以上，在航空航天和可穿戴电子器件领域展现出广阔应用前景。本文系统梳理了f-PSCs的器件结构与组成，综述了近年来提升其效率与稳定性的各类策略，并探讨了其在航天器与飞行器中的应用潜力。最后，展望了当前阶段亟需解决的关键科学技术问题。

解读: 柔性钙钛矿太阳能电池技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。其高功率重量比（PWR）特性可启发SG系列逆变器在分布式光伏场景的轻量化设计，特别适用于建筑一体化BIPV和车载光伏系统。25%以上的光电转换效率为新一代高效MPPT算法提供优化目标，可应用于柔性组件的最大功率点追踪。其溶液加工工艺的低...

Zhicheng Guan1Hengyu Zhang2Guang Yang1 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

钙钛矿材料因其优异的光电性能和易于溶液加工的特点，成为多种光电器件的理想候选材料。卤化物钙钛矿作为直接带隙半导体，表现出卓越的光学增益特性，适用于低阈值甚至无阈值激光器的开发。本文综述了钙钛矿激光技术的最新进展，包括手性单模微激光器、室温下无需外腔的低阈值激光器件以及自组装CsPbBr3微米线实现的边发射激光。钙钛矿材料在连续波泵浦激光方面的突破推动了电驱动钙钛矿激光器的研究。通过调控卤化物钙钛矿中的载流子传输进一步提升了其在光电子系统中的适用性。钙钛矿材料与先进光子结构的持续集成，有望在未来激...

解读: 钙钛矿激光器的低阈值、高增益特性为阳光电源光伏系统提供创新思路。其直接带隙半导体特性与光伏材料同源，可启发SG系列逆变器的光电转换效率优化。钙钛矿材料的载流子传输调控技术可借鉴至功率器件设计，提升SiC/GaN模块的载流子迁移率。自组装微米线结构的集成化思路对PowerTitan储能系统的模块化设计...

Zia Ur Rehman1Francesco Lamberti2Zhubing He1 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

集成钙钛矿-有机太阳能电池（IPOSCs）结合了钙钛矿与有机太阳能电池的优势，具有宽光谱高效吸光能力和简化的器件结构。然而，有机体异质结（BHJ）层中载流子迁移率有限及钙钛矿/BHJ界面能级失配等问题仍待解决。近年来，非富勒烯受体、界面工程及新型材料的发展显著提升了电荷传输效率与整体光电转换效率。本文综述IPOSCs的关键进展，聚焦窄带隙近红外吸收材料、能级排列优化及光电流密度提升策略，展望材料筛选与器件结构设计的未来方向。

解读: 该钙钛矿-有机集成太阳能电池技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。其宽光谱吸收特性与高光电转换效率可为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新场景适配需求，特别是针对近红外光谱利用的功率追踪策略。窄带隙材料的能级排列优化思路可借鉴至功率器件设计中，尤其是GaN器件的异质结界面工程，改善载流子迁移...

Xiangyi ShenXinwu KeYingdong XiaQingxun GuoYonghua Chen · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其优异的光电转换效率和低成本制造潜力成为可再生能源领域的研究热点。空穴传输层（HTL）是PSCs的关键组成部分，显著影响器件整体性能。磁控溅射NiOx因具有高载流子迁移率、优异稳定性及适用于大规模生产而备受关注。本文综述了磁控溅射NiOx作为PSCs空穴传输层的研究进展，系统总结了其薄膜基本特性、溅射工艺中影响光电性能的关键参数及相应器件性能，并重点探讨了NiOx与钙钛矿界面问题及其修饰策略。最后，分析了该技术面临的挑战与未来发展方向。

解读: 该磁控溅射NiOx技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性参考价值。虽然当前SG系列逆变器主要配套晶硅组件，但钙钛矿电池的高效率、低成本特性符合光伏平价上网趋势。磁控溅射工艺的大规模生产适配性与阳光电源规模化制造能力高度契合。该技术在空穴传输层的界面优化思路可借鉴至功率器件封装界面设计，特别是SiC器件的...

Yanning Chen1Guobin Zhang2Fang Liu1Bo Wu1Yongfeng Deng1Dawei Gao2Yishu Zhang2 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

随着传统冯·诺依曼架构在应对大数据与复杂计算任务时面临瓶颈，受人脑神经网络启发的类脑计算成为有前景的替代方案。易失性忆阻器，特别是莫特忆阻器和扩散型忆阻器，因其可模拟神经元的脉冲发放等动态特性，受到广泛关注，有望构建可重构、自适应的计算系统。近期研究已实现漏电积分-放电、霍奇金-赫胥黎、光电及时间表面神经元模型，显著提升了类脑系统的能效与集成度。本文综述基于易失性忆阻器的人工神经元最新进展，探讨其与人工突触集成的潜力，并指出提升器件可靠性与探索新架构是未来发展的关键挑战。

解读: 忆阻器类脑计算技术对阳光电源智能控制系统具有前瞻性价值。其低功耗、高并行的神经形态计算特性可应用于：1）PowerTitan储能系统的实时功率预测与能量管理，通过硬件神经网络实现毫秒级响应的负荷预测和削峰填谷优化；2）SG系列逆变器的MPPT算法加速，利用忆阻器阵列实现复杂光照条件下的快速最优点追踪...

Pu GuoJunyao ZhangJia Huang · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

人工智能的快速发展加剧了传统计算架构在能耗和数据延迟方面的瓶颈。数据为中心的存算一体架构有望解决上述问题。有机光电子突触晶体管因其柔性、低成本和大面积制备优势，成为实现该架构的候选器件之一。然而，单个器件难以完成矩阵向量乘法等复杂功能，因此亟需构建有机光电子突触晶体管阵列（OOSTAs）。本文综述了OOSTAs的最新进展，涵盖涂布、物理气相沉积、印刷及光刻等多种制备策略，并探讨其在神经形态视觉与计算系统中的集成应用，最后分析了其在实际应用中面临的挑战与未来发展方向。

解读: 该有机光电子突触晶体管阵列技术对阳光电源智能控制系统具有前瞻性启发价值。其存算一体架构可应用于iSolarCloud云平台的边缘计算节点，实现光伏电站和储能系统的低功耗实时数据处理与智能诊断。神经形态计算特性可优化ST系列储能变流器的预测性维护算法，通过模式识别提升故障预警准确率。柔性大面积制备优势...

Liutianyi ZhangPing-Heng TanJiangbin Wu · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

近年来，随着传统半导体技术尺寸逼近物理极限，多功能电路受限于传统金属-氧化物-半导体场效应晶体管相对固定的特性，器件级可重构特性与多功能实现被视为提升集成密度与降低功耗的可行途径。得益于超薄结构、电子特性的有效调控及缺陷态的可控调制，二维材料被广泛应用于可重构器件的构建。本文综述了基于二维材料的可重构器件的工作原理及其在逻辑电路中的应用，包括可调反双极性响应与非易失性操作的实现；进一步探讨了反双极性晶体管在模拟信号处理中的应用，以及基于可重构晶体管和忆阻器的人工智能硬件实现，突显其在面积、功耗与...

解读: 该二维材料可重构器件技术对阳光电源功率电子产品具有前瞻性参考价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，可重构器件的多功能特性可简化控制电路设计，单一器件实现逻辑运算与模拟信号处理，有效降低辅助电路功耗与集成面积。其非易失性操作特性可应用于iSolarCloud智能运维系统的边缘计算节点，实现低功耗状...

Yan Lu1Zhiguo Tong2Jiacheng Yang2Zhewen Yu3Mo Huang2Xiangyu Mao4 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

随着人工智能工作负载呈指数级增长，超薄、高效率且功率密度极高的电压调节模块（VRM）成为背面供电架构的关键。高密度多相DC-DC变换器在XPU平台的垂直电源输送（VPD）中发挥核心作用。将其置于处理器下方并优化空间布局，可实现超过2 kA的核心供电电流，并显著降低配电网络（PDN）损耗。VPD架构可提升系统能效，单颗处理器节电超100 W，在拥有约10万颗处理器的数据中心可实现兆瓦级节能。结合48 V电源架构与先进封装技术，有助于平衡算力需求与碳排放控制，推动绿色可持续发展。

解读: 该多芯片多相DC-DC变换器技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可借鉴其高功率密度VPD架构优化BMS电源管理模块，提升电池簇级DC-DC变换效率，降低PDN损耗。48V母线架构与多相并联技术可应用于ST系列储能变流器的辅助电源设计，实现兆瓦级系统百瓦级节...

Bowen ZhongXiaokun QinZhexin LiYiqiang ZhengLingchen LiuZheng LouLili Wang · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

忆阻器具有类似突触的两端结构和电学特性，广泛用于人工突触的构建。然而，与无机材料相比，有机材料因忆阻性能较差而较少用于人工脉冲突触。本文首次报道了一种基于电聚合多巴胺忆阻层的有机忆阻器。该聚多巴胺忆阻器表现出优异的关键性能，包括0.3 V的低阈值电压、16 nm的薄层厚度以及约1 μF∙mm⁻²的高寄生电容。利用这些特性及其稳定的阈值开关行为，构建了一种无需电容元件且功耗低的人工脉冲神经元，可输出振荡电压，其脉冲频率随输入电流增加而升高，类似于生物神经元。实验结果表明，该器件在神经形态计算与系统...

解读: 该有机忆阻器的阈值开关特性与低功耗脉冲神经元技术，对阳光电源智能控制系统具有前瞻性启发价值。其0.3V低阈值电压和高寄生电容特性可借鉴应用于ST系列储能变流器的快速响应控制单元，实现更低功耗的状态检测与决策。神经形态计算的电流激活脉冲机制可启发iSolarCloud平台的边缘智能诊断算法优化，通过类...

Jinming Bi1Yanran Li1Rong Lu1Honglin Song1Jie Jiang2 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

传统冯·诺依曼架构在并行计算与自适应学习方面存在效率瓶颈，难以满足高效高速计算的需求。神经形态计算凭借高并行性与超低功耗的优势，被视为突破传统计算局限、实现下一代人工智能的重要途径。其中，基于电解质门控晶体管的人工突触器件因低能耗、多模态感知与多功能集成能力而备受关注。结合光子学与电子学优势的光电神经形态器件在该领域展现出巨大潜力。本文综述了电解质门控光电神经形态晶体管的最新进展，涵盖器件结构、工作机理、神经形态功能及其在人工视觉、痛觉与触觉系统中的应用，并总结了当前挑战与未来发展方向。

解读: 该电解质门控光电神经形态晶体管技术对阳光电源智能控制系统具有前瞻性启发价值。其低功耗、高并行计算特性可应用于：1）iSolarCloud智能运维平台的边缘计算节点，实现光伏阵列故障的实时神经形态诊断，降低云端算力依赖；2）ST储能系统的多模态传感融合，通过光电协同感知实现电池状态的自适应学习与预测性...

Xin Gu1Wen-Long Fei1Bao-Quan Sun1Ya-Kun Wang1Liang-Sheng Liao2 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

胶体量子点（CQDs）因其优异的光电特性，如高色纯度、稳定性、高光致发光量子产率（PLQY）、窄发射谱带及溶液加工便利性而备受关注。自1994年量子点发光二极管（QLEDs）问世以来，尽管取得显著进展，但蓝光QLED在效率与寿命方面仍落后于红光和绿光器件。基于镉/铅的量子点存在毒性问题，推动了无重金属量子点的发展，如Ⅱ-Ⅵ族（ZnSe基）、Ⅲ-Ⅴ族（InP、GaN基）及碳点（CDs）。本文综述了量子点的关键特性与发展历程、合成方法、表面配体作用及核/壳结构设计要点，并展望了蓝光QLED面临的挑战...

解读: 该宽禁带无重金属量子点技术对阳光电源产品显示系统具有潜在价值。虽然文章聚焦蓝光LED显示领域，但其核心的GaN基量子点材料与阳光电源功率器件中应用的GaN功率半导体存在材料体系关联。量子点的表面配体工程、核壳结构设计思路可为SiC/GaN功率模块的界面优化提供借鉴。此外，该技术在ST储能系统、SG逆...

Jianhua Zhang1Xufeng Liao1Weisheng Li1Yutian Tian1Qinyang Huang1Yitong Ji1Guotang Hu2Qingguo Du3Wenchao Huang1Donghoe Kim4Yi-Bing Cheng5Jinhui Tong1 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

全钙钛矿叠层太阳能电池（ATSCs）有望突破传统单结器件的Shockley-Queisser效率极限。然而，作为其关键子电池的锡铅混合钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能与稳定性仍显著落后于纯铅基器件，主要受限于钙钛矿快速结晶及Sn²⁺易氧化导致的粗糙形貌和p型自掺杂。本文在钙钛矿界面引入乙基肼甲酸盐（EDO），有效抑制Sn²⁺氧化并提升结晶质量。经EDO修饰的锡铅PSCs实现了21.96%的光电转换效率，且重现性优异。进一步将EDO用于叠层电池中的锡铅子电池界面钝化，获得了27.58%的高效ATS...

解读: 该全钙钛矿叠层电池技术对阳光电源光伏产品线具有前瞻性价值。27.58%的叠层电池效率突破单结极限，为SG系列逆变器未来适配高效率组件提供技术储备。EDO抑制Sn²⁺氧化提升稳定性的思路，可借鉴至PowerTitan储能系统的电芯界面钝化设计，延长循环寿命。叠层电池的宽光谱吸收特性需要MPPT算法优化...