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重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中诱导的陷阱浓度深度分布
Depth profile of trap concentration induced by heavy ion irradiation in 4H-SiC Schottky barrier diode
Xueqiang Yu · Xiaodong Xu · Hao Jiang · Lei Wu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文研究了重离子辐照在4H-SiC肖特基势垒二极管中引入的缺陷陷阱浓度随深度的分布特性。通过变能量重离子辐照结合深能级瞬态谱技术，获得了不同深度处的陷阱浓度分布，并分析了主要缺陷能级（如Z1/Z2和HK中心）的形成机制与空间演化规律。结果表明，陷阱浓度分布与离子射程及电子/核能损密切相关，缺陷峰值区域位于近表面至几个微米深度范围内。该研究为理解SiC器件在高能粒子环境下的退化机理提供了实验依据。
解读: 该研究对阳光电源SiC功率器件的可靠性设计具有重要指导意义。研究揭示的重离子辐照导致的缺陷分布特性，直接关系到我司ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中SiC器件的辐照耐受性。特别是在航天级和核电站配套的高可靠性产品中，需要充分考虑这种缺陷效应对器件性能的影响。基于该研究成果，我们可以优化SiC器...
无电荷传输层夹心结构的Sb2S3室内光伏器件
Sb2S3 indoor photovoltaics with a charge-transport-layer-free sandwich-structure
Wentao Wu · Zihao Chen · Yixuan Chen · Jinyi Fei 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种采用无电荷传输层夹心结构的Sb2S3薄膜太阳能电池，用于高效室内光伏应用。该器件以FTO/TiO2/Sb2S3/CuI/Au结构构建，在1000 lux荧光照明下展现出优异的光电转换性能，最大功率输出密度达46.8 μW/cm²，能量转换效率超过15%。通过优化吸收层厚度与界面接触，有效提升了载流子收集效率并降低了复合损失。该结构简化了制备工艺，避免了传统空穴传输层的使用，为低成本、可扩展的室内光伏技术提供了新思路。
解读: 该无电荷传输层Sb2S3室内光伏技术对阳光电源室内物联网供电方案具有重要参考价值。其15%的室内光转换效率和简化的器件结构，可应用于iSolarCloud云平台的无线传感器节点、智能运维系统的分布式监测设备自供电方案。夹心结构省去传统空穴传输层，降低制造成本，与阳光电源低成本光伏组件战略契合。46....
输出功率为5 W且在60 ℃老化下寿命超过20000小时的GaN基蓝色激光二极管
GaN-based blue laser diodes with output power of 5 W and lifetime over 20 000 h aged at 60 ℃
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...
采用外部吸收电容与升压电容的SiC JFET/Si IGBT级联器件开关可控性
Switching Controllability for SiC JFET/Si IGBT Cascode With External Absorption and Boost Capacitors
Zhenhui Wu · Rongzhou Zeng · Shengchang Lei · Linyuan Liao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
硅绝缘栅双极型晶体管（Si IGBT）在高功率系统中至关重要，但其较大的开关损耗限制了应用。本文受SiC JFET/Si MOSFET级联结构启发，提出并验证了一种SiC JFET与低压Si IGBT级联结构（L.SSIC）。该结构在导通状态下具有更强的电流导通能力，但仍存在严重的关断拖尾电流。为此，引入吸收电容和升压电容以优化开关瞬态并抑制拖尾电流。实验与TCAD仿真表明，在600 V/60 A条件下，L.SSIC的开关损耗较传统Si IGBT降低42.5%；在80 A、200 kHz下，其功...
解读: 该SiC JFET/Si IGBT级联结构技术对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。L.SSIC方案在600V/60A工况下开关损耗降低42.5%，在高频应用中功率损耗优于传统方案，可直接应用于ST系列储能变流器和车载OBC充电机的功率模块设计。外部吸收电容与升压电容抑制拖尾电流的方法，为阳光电源...
用于移相全桥变换器全负载范围ZVS的多模式控制方案
Multimode Control Scheme for Full-Load Range ZVS of Phase Shift Full-Bridge Converter
Fangang Meng · Zifan Wang · Jinmeng Wu · Feng Li 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
本文提出一种多模式控制（MMC）方案，以解决传统移相全桥（PSFB）变换器滞后桥臂开关零电压切换（ZVS）范围窄的问题。通过建立ZVS过程模型，并依据该模型切换变换器工作模式，实现在全负载范围内无需谐振电感或辅助电路的ZVS。设计并实现了一台额定输出功率480 W、输出电压13.5 V的PSFB样机，实验结果表明，与传统双模式控制相比，MMC在轻载时可填补ZVS盲区并抑制硬开关振荡，轻载效率提升0.31%–31.13%。
解读: 该移相全桥全负载ZVS技术对阳光电源DC-DC变换器产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC隔离级、车载OBC充电机的功率变换模块及充电桩DC-DC变换单元。多模式控制方案通过建模切换工作模式，无需额外谐振电感或辅助电路即可实现全负载ZVS，轻载效率提升最高达31.13%，...
大规模电力系统暂态稳定域估计 第Ⅰ部分：Koopman算子与降阶模型
Estimating Transient Stability Regions of Large-scale Power Systems Part Ⅰ: Koopman Operator and Reduced-order Model
Yuqing LinTianhao WenLei ChenQ.H.WuYang Liu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
本文提出一种基于Koopman算子的模型降阶方法，用于大规模电力系统暂态稳定域的估计。该方法无需线性化，通过在无限维可观测空间中定义的Koopman算子捕捉原非线性系统的主导模态，并结合Galerkin投影构建低阶非线性动态模型。为高精度逼近Koopman算子，引入多项式多轨迹核动态模态分解算法，其性能优于传统DMD方法。在IEEE 39节点和68节点系统上的仿真验证表明，所提方法在定性和定量分析方面均显著优于模态分析法。
解读: 该Koopman算子降阶建模技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统并网场景中，传统暂态稳定分析面临高维非线性建模难题，该方法通过多项式核DMD算法可精确捕捉储能变流器与电网交互的主导动态模态，无需线性化即可构建低阶模型快速评估暂态稳定域边界。可直接应用于ST...
碳化硅MOSFET中由重离子辐照诱发的单粒子漏电流退化的分析
Analysis of Single-Event Leakage Current Degradation Induced by Heavy-Ion Irradiation in SiC MOSFETs
Lei Wu · Fengkai Liu · Shangli Dong · Yadong Wei 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）在空间中的应用受到重离子引发的单粒子烧毁（SEB）和单粒子泄漏电流（SELC）的严重限制，但其损伤机制仍不明确。本研究在不同漏极偏置电压下对SiC MOSFET进行了氪离子辐照。观察到在辐照过程中漏极电流持续增加，表明器件中发生了SELC。通过分析辐照前后SiC MOSFET电气性能的变化，提出SELC的原因可能是器件氧化层受损。利用ERECAD仿真模拟了泄漏路径和损伤机制。通过发射显微镜（EMMI）和透射电子显微镜（TEM）分析对仿真结...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于碳化硅MOSFET单粒子泄漏电流退化机制的研究具有重要的战略参考价值。碳化硅功率器件是我们光伏逆变器和储能系统的核心组件，其可靠性直接影响产品性能和市场竞争力。 该研究揭示了重离子辐照导致的单粒子烧毁（SEB）和单粒子泄漏电流（SELC）机制，虽然聚焦于航天应用场...
一种具有互补功率输出的双端口直驱式波浪能转换器最优功率捕获策略
An Optimal Power Capture Strategy for Dual-Port Direct-Drive Wave Energy Converter With Complementary Power Output
Haitao Liu · Lei Huang · Minqiang Hu · Shixiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
双端口直驱式波浪能转换器（DPDDWEC）拓扑结构最近被提出，作为解决波浪能间歇性问题的一种方案。本文介绍了一种适用于DPDDWEC的最优频率点（OFP）方法，与常用的谱峰频率点（SPFP）方法相比，该方法能够产生更高的有功功率。分析表明，由于电磁弹簧力引起的双动子之间的耦合，DPDDWEC系统呈现出多自由度特性。通过为双端口系统建立全面的状态空间模型，并推导双动子之间的运动学关系，确定了系统与波浪之间的共振条件，从而优化了波浪能的捕获。此外，从动动子的功率输出被有效利用，以补偿驱动动子的无功功...
解读: 该双端口互补功率输出策略对阳光电源ST系列储能变流器和多能互补系统具有重要借鉴价值。其核心的最优功率捕获与能量分配优化算法可直接应用于PowerTitan储能系统的多端口能量管理，特别是在光储充一体化场景中协调光伏、储能、充电桩多端口功率流动。文中的MPPT与互补输出控制策略可增强阳光电源iSola...
面向多输电节点分布式能源聚合的实时经济调度方法
Real-Time Economic Dispatch Approach for Wholesale Energy Market With Multi-Transmission-Node DER Aggregation
Zhentong Shao · Weilun Wang · Brent Eldridge · Abhishek Somani 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
联邦能源管理委员会第2222号令推动分布式能源资源（DER）参与批发电力市场，带来显著运行复杂性。为适应现行市场机制，区域输电组织正探索在输电节点层面聚合DER（T-DER），将其建模为虚拟电厂等聚合形式。本文提出一种实时经济调度（RTED）框架，支持多T-DER协同优化参与市场运行。通过改进分布因子（DF）模型刻画各T-DER对输电网络的影响，并引入基于K近邻预测与离散PI校正的DF动态更新策略，结合保障输电约束的信号机制，提升市场出清的经济性。基于实际负荷数据在改进的24节点和118节点系统...
解读: 该多输电节点DER聚合调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的电力市场参与具有重要应用价值。文章提出的改进分布因子模型和K近邻预测算法可直接应用于iSolarCloud云平台，优化多站点储能资产的虚拟电厂聚合调度策略。基于离散PI校正的动态更新机制可增强储能系统实时经济调...
基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器用于陡波前过电压抑制
An Ultra-Fast DC Controllable Arrester With Hybrid Bypass Switch for Fast-Front Overvoltage Suppression
Tai Yang · Xiangyu Zhang · Zhiguo He · Sihang Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
可控避雷器是一种可有效抑制过电压并提升系统技术经济性的新型保护装置，尤其适用于含大量电压敏感型半导体器件的直流输电系统。现有可控避雷器难以及时响应陡波前过电压，无法保障全工况下的电压安全。本文提出一种基于混合旁路开关的超快速直流可控避雷器（HBS-CA），通过在旁路开关中集成可断开间隙与晶闸管，实现超快主动导通能力。模块化设计及元件协同作用显著降低间隙放电分散性与晶闸管电压失衡风险。在深入分析混合旁路开关工作原理与特性的基础上，给出了HBS-CA的控制策略与设计方法。研制了2 kV样机，实验验证...
解读: 该超快速可控避雷器技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要防护价值。在PowerTitan大型储能系统中，直流母线侧面临雷击、开关操作等陡波前过电压威胁，HBS-CA的微秒级响应能力可有效保护SiC/IGBT功率模块，避免传统MOV响应滞后导致的器件损坏。对于1500V高压光伏系统，该混合旁路开关设计可...
基于双层检测的分布式安全状态估计在虚假数据注入攻击下的应用
Double-layer Detection-Based Distributed Secure State Estimation Under False Data Injection Attacks
Minggao Zhu · Dajun Du · Xue Li · Minrui Fei 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
在信息物理电力系统（CPPSs）中，当测量数据或中间交换数据受到虚假数据注入攻击（FDIAs）篡改时，其真实性（即可信度）将遭到破坏，导致分布式状态估计失效。为解决这一问题，本文提出一种采用双层检测的新型分布式安全状态估计方法来应对虚假数据注入攻击。首先，第一层使用基于 $\chi ^{2}$ 的攻击检测器检查测量数据是否被篡改，若被篡改，则用基于卡尔曼方法的预测数据替换受污染的数据，以提高数据可信度和局部状态估计的准确性。然后，当满足事件触发机制时，这些可信数据（即经过检查/替换的数据）与相邻...
解读: 该双层检测机制的分布式安全状态估计技术对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的数据安全防护,特别是在大型储能电站和集中式光伏电站中的分布式控制系统。通过局部残差检测与一致性校验的双重防护,可有效提升iSolarCloud平台数据采集的可靠性,增强...