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具有AlN超晶格背势垒的SiC衬底双通道AlGaN/GaN肖特基势垒二极管
Double-channel AlGaN/GaN Schottky barrier diode with AlN super back barrier on SiC substrate
Tao Zhang · Junjie Yu · Heyuan Chen · Yachao Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
本文报道了一种在SiC衬底上制备的具有AlN超晶格背势垒结构的双通道AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。通过引入AlN超晶格作为背势垒，有效抑制了二维电子气向衬底方向的扩展，增强了载流子 confinement 效应，提升了器件的反向阻断能力与正向导通性能。该结构实现了高击穿电压与低泄漏电流的优异平衡。实验结果表明，器件具有较低的开启电压和高电流密度，同时反向击穿电压显著提高。该设计为高性能GaN基功率二极管的发展提供了可行方案。
解读: 该双通道AlGaN/GaN肖特基二极管技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。AlN超晶格背势垒结构可显著提升GaN器件的击穿电压和导通特性,这对SG系列1500V光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频化设计至关重要。特别是在三电平拓扑中,该技术可用于优化快恢复二极管的性能,有助于提升系统效率和...
采用有源钝化技术抑制浮动Si衬底诱导背栅效应的900-V p-GaN栅HEMT
900-V active-passivation p-GaN gate HEMT with suppressed floating Si substrate induced back-gating effect
Hao Chang · Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Applied Physics Letters · 2025年4月 · Vol.126
本文报道了一种采用有源钝化技术的900-V p-GaN栅高电子迁移率晶体管（HEMT），有效抑制了由浮动Si衬底引起的背栅效应。通过引入深沟槽隔离与介质填充的有源钝化结构，显著降低了漏极对衬底的电场耦合，从而消除背栅导致的阈值电压不稳定性与动态导通电阻退化。器件在高压关断状态下表现出优异的可靠性与稳定性，同时保持良好的开关性能。该设计为高压p-GaN栅HEMT在功率集成应用中的性能优化提供了有效解决方案。
解读: 该900-V p-GaN栅HEMT的有源钝化技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。通过深沟槽隔离抑制背栅效应，解决了GaN器件阈值电压漂移和动态导通电阻退化问题，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频开关电路。900V耐压等级匹配1500V光伏系统和储能系统的母线电压需求，有源钝...
基于反向耦合倍流整流器的低压大电流动态无线电能传输系统恒流输出方法
A Constant Current Output Method for Low-Voltage and High-Current DWPT Systems Based on Inverse Coupled Current Doubler Rectifier
Yuhang Liu · Yong Li · Junjie Xu · Shunpan Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
动态无线电能传输（DWPT）技术在智能仓储AGV充电中应用前景广阔。为保障充电安全并缩短时间，AGV在运动中需保持恒定大电流输出。然而，在功率波动频繁的情况下实现该目标极具挑战。本文提出一种基于反向耦合倍流整流器的控制方法，有效解决了低压大电流输出的难题。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）中的高电流输出拓扑，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩以有线快充为主，但随着智能工厂和物流自动化发展，动态无线充电（DWPT）是未来AGV及移动机器人充电的重要演进方向。该反向耦合倍流整流拓扑可优化低压大电流场景下的功率变换效率，建...
基于小波包与LSTM的五电平嵌套NPP变换器故障诊断与容错控制
Fault Diagnosis and Tolerance Control of Five-Level Nested NPP Converter Using Wavelet Packet and LSTM
Shu Ye · Jianguo Jiang · Junjie Li · Yunlong Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年2月
五电平嵌套中点钳位（NPP）变换器具有高功率密度和鲁棒性，适用于高压大功率场景。然而，开关数量增加导致故障风险上升。本文提出一种结合小波包分解与长短期记忆网络（LSTM）的故障诊断与容错控制方法，有效提升了复杂多电平拓扑的运行可靠性。
解读: 该研究针对高压大功率多电平拓扑的故障诊断与容错控制，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着阳光电源产品向更高电压等级和更高功率密度演进，多电平拓扑的应用日益广泛，开关管故障诊断的复杂性随之增加。引入小波包与深度学习算法，可显著提升iSolarC...
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...
一种用于T型五电平嵌套中点钳位变换器的改进空间矢量调制及电容电压控制方法
An Improved Space Vector Modulation With Capacitor Voltage Control for T-Type Five-Level Nested Neutral Point Piloted Converter
Yunlong Liu · Steven Liu · Cong Wang · Jiayan Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年5月
本文提出了一种针对T型五电平嵌套中点钳位（5L-NNPP）变换器的新型电容电压控制方法。由于NNPP拓扑开关状态的多样性，冗余矢量对直流母线中点电压的影响不确定。该方法有效解决了直流母线中点电压与各电容电压之间的平衡控制问题。
解读: 该研究涉及的多电平拓扑技术对于阳光电源的高功率密度组串式逆变器及集中式逆变器研发具有重要参考价值。随着光伏系统向更高直流电压等级发展，五电平技术能有效降低开关损耗并提升电能质量，减小滤波电感体积。建议研发团队关注该拓扑在大型地面电站逆变器中的应用潜力，特别是针对高压直流输入场景下的电容电压平衡控制策...
一种基于二极管钳位开关的新型晶闸管直流断路器
A New Thyristor-Based DC Circuit Breaker Using Diode Clamping Switching
Kejun Qin · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Ji Shu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种新型直流断路器（DCCB），旨在解决现有方案在绝缘恢复、预充电电源、导通损耗及可靠性方面的局限性。该拓扑通过二极管钳位开关技术，实现了低导通损耗和简化的预充电方案，提升了直流电网故障电流切断的可靠性与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要参考价值。随着直流侧电压等级的提升，储能系统对直流侧故障保护的要求日益严苛。该新型直流断路器拓扑通过降低导通损耗和简化预充电设计，有助于提升大容量储能变流器（PCS）在直流侧短路故障下的保护响应速度与系统整体效率...
考虑芯片温度分布的IGBT键合线失效退化模型及其寿命预测新方法
Novel Prognostics for IGBTs Using Wire-Bond Contact Degradation Model Considering On-Chip Temperature Distribution
Xinlong Wu · Xin Yang · Junjie Ye · Guoyou Liu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
针对IGBT模块键合线脱落的剩余寿命（RUL）预测问题，现有模型多忽略芯片温度分布，导致预测精度不足。本文提出一种考虑芯片温度分布的键合线接触退化模型，通过更精准的物理建模提升了IGBT寿命预测的准确性，有助于优化电力电子变换器的维护策略并规避电气故障。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的考虑芯片温度分布的寿命预测模型，能显著提升阳光电源产品在复杂工况下的可靠性评估精度。建议研发团队将此模型集成至iSolarCloud智能运维平台，通过实时监测与热场...
考虑变流器电压额定值的独立运行无刷双馈感应发电机不平衡与非线性负载下的改进协同控制
Improved Collaborative Control of Standalone Brushless Doubly Fed Induction Generator Under Unbalanced and Nonlinear Loads Considering Voltage Rating of Converters
Wei Xu · Kailiang Yu · Yi Liu · Junjie Chen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
针对独立运行无刷双馈感应发电机（BDFIG）系统，不平衡与非线性负载会导致功率绕组电压畸变，影响系统性能。本文提出了一种改进的协同控制策略，在考虑变流器电压额定值限制的前提下，有效抑制了电压中的负序与谐波分量，提升了发电系统在复杂负载工况下的电能质量与稳定性。
解读: 该研究聚焦于BDFIG在孤岛工况下的电能质量控制，虽然阳光电源目前主营业务以光伏和储能为主，但该技术中的不平衡/非线性负载补偿算法及考虑变流器电压限制的控制策略，对阳光电源风电变流器产品线具有参考价值。特别是在微电网或离网型风电应用中，该算法可优化变流器的输出性能，增强系统在复杂负载下的鲁棒性。建议...
一种低损耗电压钳位型直流故障限流器
A Voltage-Clamping Type DC Fault Current Limiter With Low Power Losses
Junjie Zhou · Shunliang Wang · Junpeng Ma · Jiefan Bi 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种低损耗电压钳位型直流故障限流器（VC-FCL）。该拓扑结构在正常工作状态下几乎无损耗，有效解决了传统限流器引入额外阻抗导致的系统损耗增加、过电压及动态性能下降等问题，在直流故障保护领域具有显著优势。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。直流侧故障保护是高压储能系统安全的核心，该拓扑的低损耗特性有助于提升系统整体转换效率，同时其电压钳位能力能有效保护PCS内部功率器件免受故障冲击。建议研发团队评估该拓扑在大型储能电站直流侧...
基于壳温预热阶段转折点的IGBT模块热疲劳状态监测
Condition Monitoring of Thermal Fatigue of IGBT Module Using Turning Point of Preheating Stage of Case Temperature
Yaoyi Yu · Xiong Du · Junjie Zhou · Hongyu Ren 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
本文提出利用IGBT模块壳温（Tc）动态响应中预热阶段的转折点作为热疲劳状态监测的有效指标。理论分析表明，该转折点随老化过程而增加，实验验证了该方法的有效性。该方法仅需温度测量，无需额外硬件，为功率器件的健康管理提供了低成本方案。
解读: IGBT是阳光电源光伏逆变器（组串式、集中式）及储能变流器（PowerTitan、ST系列）的核心功率器件。该研究提出的基于壳温转折点的在线监测方法，无需复杂传感器，非常适合嵌入到iSolarCloud智能运维平台中。通过对逆变器和PCS内部IGBT模块进行实时健康状态评估，可实现从“事后维修”向“...
基于五阶广义积分磁链观测器与扩展状态观测器锁相环的永磁同步电机无传感器控制
Sensorless Control of PMSM Based on Fifth-Order Generalized Integral Flux Observer and Extended State Observer-Based Phase-Locked Loop
Xiaojiang Zhang · Junjie Zhu · Zhian Zheng · Haoran Liu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
本文提出了一种结合五阶广义积分磁链观测器（FOGIFO）和基于扩展状态观测器锁相环（ESO_PLL）的永磁同步电机（PMSM）无传感器控制方法。针对参数失配、采样误差及逆变器非线性等非理想因素，该方法有效提升了转子磁链估计的精度与鲁棒性。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域，与阳光电源的“风电变流器”及“电动汽车充电桩”业务具有技术关联性。在风电变流器中，高性能的无传感器控制可提升永磁直驱风机的运行效率与可靠性，降低硬件传感器成本；在充电桩领域，该算法可优化车载电机驱动系统的控制性能。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的抗干扰能力，...
基于全阶超螺旋观测器与可调前馈增益HR-PI锁相环的表贴式永磁同步电机无传感器控制
Sensorless Control of SPMSM Using a Full-Order Supertwisting Observer and HR-PI-Based FPLL With Tunable Forward Gain
Xiaojiang Zhang · Junjie Zhu · Xuan Wu · Zhian Zheng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种针对表贴式永磁同步电机（SPMSM）的鲁棒无传感器控制策略。该方法结合了改进的全阶超螺旋滑模观测器（STA-FSMO）与采用可调前馈增益谐振比例积分（HR-PI）控制器的前馈锁相环。该方案有效解决了传统滑模观测器存在的抖振问题，提高了电机在宽转速范围内的观测精度与动态响应性能。
解读: 该技术主要应用于电机驱动控制领域，与阳光电源的电动汽车充电桩（内部功率模块控制）及风电变流器产品线具有技术相关性。全阶超螺旋滑模观测器（STA-FSMO）能够提升电机控制的鲁棒性，减少系统抖振，这对提高充电桩内部风扇驱动系统或风电变流器中电机驱动单元的可靠性与效率具有参考价值。建议研发团队关注该算法...
一种采用LC谐振电路增强功能的新型多端口混合直流断路器
A Novel Multiport Hybrid DCCB Employing an LC Resonant Circuit for Enhanced Functionality
Shunliang Wang · Jihong Zhou · Qingming Xin · Kejun Qin 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
本文提出了一种基于晶闸管的新型多端口混合直流断路器（T-MHCB），旨在解决传统多端口混合直流断路器（M-HCB）中主断路器（MB）依赖昂贵全控型半导体器件的问题。通过引入LC谐振电路，该拓扑实现了更高效的故障电流开断，降低了系统成本，提升了多端直流电网的保护能力。
解读: 该技术主要针对直流电网的保护方案，对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型直流微电网解决方案具有参考价值。随着储能系统向高压直流侧并网发展，直流侧故障保护至关重要。该拓扑通过晶闸管替代全控型器件，有助于降低大型储能电站直流汇流侧的保护成本。建议研发团队关注其在直流...
基于Paris定律与裂纹长度解析计算的IGBT键合线脱落寿命预测
Lifetime Prediction for Lift-off of Bond Wires in IGBTs Using Paris Law With Analytical Calculation of Crack Length
Xin Yang · Junjie Ye · Xinlong Wu · Ke Heng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
铝键合线脱落是IGBT模块的主要失效机理之一。其根本原因是裂纹扩展导致键合界面接触面积减小。本文提出了一种基于经典Paris定律的寿命预测方法，通过解析计算裂纹长度，能够有效量化该失效过程，为功率模块的可靠性评估提供了理论支撑。
解读: IGBT模块是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器的核心功率器件。键合线脱落直接影响产品的长期运行可靠性。本文提出的基于Paris定律的寿命预测模型，可集成至iSolarCloud智能运维平台，用于实现功率器件的健康状态（SOH）在线监测与剩余寿命（RUL）预...
一种具有可变直流母线电压和低共模噪声的紧凑型单相级联三电平AC/DC变换器
A Compact Single-Phase Cascaded Three-Level AC/DC Converter With Variable DC Bus Voltage and Low CM Noise
Yuanbin He · Hao Liu · Junjie Zhang · Chenyu Shen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
本文提出了一种采用可变直流母线电压控制的两级AC/DC变换器拓扑。该技术由新型单电感级联三电平图腾柱PFC电路与三电平LLC半桥变换器级联而成，旨在解决现有两级变换器在可变直流母线电压控制下的性能局限，实现高效率与低共模噪声。
解读: 该拓扑技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。其采用的三电平图腾柱PFC与三电平LLC架构，能有效提升单相系统的功率密度并降低共模噪声，符合户用产品小型化、静音化的发展趋势。可变直流母线电压控制策略有助于在宽输入电压范围内优化系统效率，建议研发团队评估该拓扑在阳光电源新一代户用...
一种灵活的高频链矩阵变换器补偿控制策略
A Flexible Compensation Control Strategy for High-Frequency Link Matrix Converters
Ping Jin · Yunqing Hu · Junjie Liu · Yujing Guo 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年3月
高频链路矩阵变换器（HFLMC）省去了直流链路电容，仅通过一级功率变换即可实现从直流到交流的功率传输。然而，由于磁芯移位和振动，HFLMC的隔离型高频变压器（IHFT）通常会出现参数扰动，这对其安全构成威胁。本文提出了一种适用于HFLMC的灵活补偿控制策略。设计了一种旋转式IHFT，并分析了对称空间矢量调制（SVM）策略下HFLMC的IHFT的传输功率和电流应力。所设计的IHFT能够全面模拟由磁芯移位和振动引起的参数扰动，所提出的控制策略可以降低HFLMC的功率波动和IHFT的电流应力。进行了仿...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于高频链矩阵变换器的研究具有重要的战略参考价值。该技术通过省略直流母线电容，实现了单级DC-AC功率变换，这与我们在光伏逆变器和储能变流器领域追求的高功率密度、高可靠性目标高度契合。 该论文针对隔离高频变压器参数扰动问题提出的柔性补偿控制策略，对阳光电源的产品创新具...
1200V E型p-GaN栅极HEMT的电荷平衡设计以提升击穿电压和动态稳定性
Charge Balance Design of 1200-V E-Mode p-GaN Gate HEMT Toward Enhanced Breakdown Voltage and Dynamic Stability
Junjie Yang · Jingjing Yu · Jiawei Cui · Sihang Liu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年4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...
采用刻蚀停止工艺制备的高性能增强型GaN p-FET
High-Performance Enhancement-Mode GaN p-FET Fabricated With an Etch-Stop Process
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 $\vert {V}_{\text {th}} \vert $ 往往伴随着较差的导通电流（Ion）。为应对这一挑战，在本工作中，开发了一种刻蚀停止工艺，即在 p - GaN 层中插入一层 1.5 纳米厚的 AlN 层，使基于干法刻蚀的栅极凹槽刻蚀在 AlN 层终止。然后使用湿法刻蚀去除凹槽区域的 AlN，从而在干法刻蚀过程中保护栅极沟道表面免受等离子体轰击。所制备的刻蚀停...
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...
原位设计的三元异质结阵列用于高光电效率染料敏化太阳能电池
In-situ engineered ternary heterojunction arrays for high photoelectric efficiency dye-sensitized solar cells
Haoran Yan · Jialin Chena · Junjie Xiaa · Shirong Huang 等9人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301
摘要 本研究通过多步水热法构建了一种新型的、高度有序的ZnIn2S4@Ti3C2 MXene/TiO2分级异质结构阵列，并将其用作高性能染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光阳极。电子显微分析结果证实了该多维结构的精确形成。优化后的DSSC器件实现了高达8.01%的功率转换效率（PCE）和73.9%的优异填充因子（FF），相较于原始TiO2纳米线基器件提升了28.6%。这一显著提升源于多种协同机制：引入ZnIn2S4（ZIS）有效增强了可见光范围内的光吸收能力；同时，导电MXene介质的引入促进了...
解读: 该三元异质结光阳极技术通过MXene中间层构建双异质结和肖特基势垒,实现8.01%光电转换效率和73.9%填充因子,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有启发意义。其电子传输网络设计和载流子寿命延长机制可应用于PowerTitan储能系统的功率转换效率提升,特别是在抑制电荷复合方面与ST...
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