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由连续域束缚态融合实现的超低水平全光自开关
Ultralow level all-optical self-switching empowered by merging bound states in the continuum
Shijie Liang · Wenjing Wang · Yanyan Huo · Qingyang Yue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
利用连续域束缚态的融合机制,实现了超低功率下的全光自开关效应。该设计通过调控光子结构中的对称性和模式耦合,显著增强光与物质相互作用,大幅降低非线性响应阈值。实验结果表明,在极弱光输入条件下即可实现高效的光学双稳态与自切换功能,为片上集成非线性光子器件的发展提供了新途径。
解读: 该超低功率全光自开关技术对阳光电源SiC功率器件及电动汽车驱动系统具有前瞻性启发价值。研究中利用连续域束缚态融合机制实现的超低阈值非线性光学响应,其物理原理可类比应用于SiC器件的载流子调控与开关特性优化。通过借鉴其对称性破缺与模式耦合的设计思路,可探索降低SiC MOSFET的开关损耗与门极驱动功...
通过光子晶体中BICs融合增强二维单层材料的二次谐波产生
Enhancement of second harmonic generation in two-dimensional monolayer materials empowered by merging BICs of photonic crystals
Shijie Liang · Wenjing Wang · Yanyan Huo · Qingyang Yue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本研究提出利用光子晶体中的连续域束缚态(BICs)融合机制,显著增强二维单层材料中的二次谐波产生效应。通过调控光子晶体的对称性和结构参数,实现多个BIC模式的合并,从而在特定位置激发出极强的局域电磁场,大幅提升非线性光学响应。该方法突破了传统非线性材料转换效率低的限制,为集成非线性光子器件的设计提供了新思路。
解读: 该BICs增强非线性光学技术对阳光电源SiC功率器件的光学检测与表征具有潜在价值。研究中光子晶体调控实现的强局域电磁场增强机制,可启发SiC器件缺陷的非线性光学检测方法开发,提升器件可靠性筛选精度。对于ST储能变流器和电动汽车驱动系统中的SiC MOSFET模块,该技术原理可用于开发高灵敏度的在线光...
一种具有高偏移容忍度的四正交原边与正交副边磁耦合器
A Quad-quadrature Primary and Quadrature Secondary Magnetic Coupler for WPT system with High Misalignment Tolerance
Liang Cai · Jianwei Mai · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
随着物联网与电力电子技术的发展,无线电力传输(WPT)尤其是双向系统,在设备间能量共享方面受到广泛关注。然而,磁耦合器原副边之间的横向偏移会显著降低传输功率与效率。为此,本文提出一种新型磁耦合结构,其由四个正交排列的原边线圈和一个正交副边线圈构成。四个原边线圈串联连接,在中心区域产生反向磁通。通过优化各正交线圈的尺寸,有效抑制了互感随横向位移的变化,从而减小互感波动,提升偏移容忍能力。当横向偏移达线圈长度的30%时,输出电压仅下降5.42%。该结构适用于双向WPT系统。
解读: 该四正交磁耦合器技术对阳光电源储能与充电产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,可实现模块间无线能量均衡与冗余供电,30%偏移容忍度显著提升系统安装灵活性与运维便利性。对于新能源汽车充电桩产品,该双向WPT技术可开发无线充电方案,高偏移容忍特性解决车辆停放精度问题,互感波动抑制...
基于改进模拟退火算法的三维曲面光伏模块在非均匀光照条件下的动态重构方法与性能优化
Dynamic reconfiguration method and performance optimization of 3D curved photovoltaic modules under non-uniform illumination conditions based on improved simulated annealing algorithm (ISAA)
Jingyong Cai · Jianxiao Fanga · Mengyao Liang · Zhengrong Shi 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393
三维曲面光伏(PV)模块可在建筑立面、车辆和可穿戴设备等不规则表面上实现灵活集成,但在非均匀辐照和电流失配条件下会面临严重的功率损失。本研究提出一种改进的模拟退火算法(ISAA),用于6×6曲面光伏模块的实时电气拓扑重构。该ISAA重构方法将面级辐照度反馈嵌入退火搜索过程,将全局最优电流失配指数引入其接受准则以克服局部最优问题,并执行并行、无参数的电池交换试验以实现快速收敛。本文在多种光照分布条件下对比了ISAA、TCT和SDS三种重构方法的性能,并评估了其在动态辐照环境中的适应能力。结果表明,...
解读: 该三维曲面光伏动态重构技术对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化算法具有重要启发价值。ISAA算法通过实时电气拓扑重构应对非均匀光照,其全局最优电流失配指数和快速收敛特性可融入我司多路MPPT控制策略,特别适用于建筑光伏(BIPV)、光储充一体化电站等复杂遮挡场景。该方法可减少52%失配损耗、提升4...
风沙与温度耦合作用下光伏组件的力学建模
Mechanical modeling of photovoltaic modules under wind-sand and temperature coupling
Chenxu Sun · Haimiao Wu · Xingfu Liang · Aoling Xu 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 针对光伏(PV)组件在戈壁、荒漠等地区易产生隐裂的问题,本文基于经典层合板理论(CLT),构建了风沙-温度多物理场耦合的光伏组件力学模型,分析了不同极端天气条件下硅太阳能电池的等效应力分布规律以及光伏组件几何结构对这些规律的影响。首先,建立了风沙荷载等效模型和光伏面板温度预测模型;其次,依据经典层合板理论,将温度变量引入几何方程中,构建了光伏组件的热-力耦合模型;最后,通过ANSYS软件验证了模型的正确性。结果表明:硅太阳能电池的等效应力在组件中心区域最高,而在边缘区域出现等效应力突变现象...
解读: 该光伏组件机械应力建模技术对阳光电源SG系列逆变器及光伏系统设计具有重要价值。研究揭示的极端风沙温度耦合下硅片应力分布规律,可指导我们优化组件选型标准和系统配置方案。特别是盖板玻璃5mm、背板玻璃2.4mm的最优厚度配比,以及宽高比≤2时的应力突变特性,可应用于iSolarCloud平台的预测性维护...
稀土氧化物-GaN异质结界面工程用于提升真空紫外探测性能
Interface Engineering of Rare-Earth Oxide-GaN Heterojunction for Improving Vacuum-Ultraviolet Photodetection
Dan Zhang · Jiarong Liang · Han Cai · Weisen Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月
氧化镥(Lu₂O₃)是一种超宽带隙(UWB)(5.5 - 6.2 电子伏特)的稀土氧化物,已被提议作为构建真空紫外(VUV)光电探测器的潜在材料。在这项工作中,在 Lu₂O₃/GaN 异质结界面沉积了一层超薄(4 纳米)的氧化铝(Al₂O₃)层,以制备高性能的 Lu₂O₃ 真空紫外光伏探测器。在 0 伏偏压和真空紫外光照下,Lu₂O₃/Al₂O₃/GaN 光电探测器在 192 纳米处的光响应度为 17.2 毫安/瓦,衰减时间为 54.9 毫秒,探测率为 1.2×10¹² 琼斯。该器件的优异性能源...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于稀土氧化物-氮化镓异质结真空紫外光探测器的研究虽属于前沿半导体光电领域,但与公司核心业务的直接关联度相对有限。该技术主要聚焦于真空紫外波段(192nm)的光电探测,其应用场景更多集中在紫外消毒、火焰监测、天文探测等特殊领域,与光伏发电和储能系统的可见光-近红外光谱范...
基于新型扇形板脉动热管散热器的高倍聚光光伏模块热性能实验研究
Experimental investigation on the thermal performance of high-concentrated photovoltaic module utilizing the thermal sink of a novel Fan-shaped plate pulsating heat pipe
Wei-Wei Wangac1 · Teng Liub1 · Jun-Zhe Guo · Bin Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 高强度太阳光聚集在光伏电池上会导致半导体温度显著升高,从而降低光电转换效率并可能引发光伏组件的不可逆故障。为此,在热设计中创新性地提出了一种超薄扇形板脉动热管(FS-PPHP),通过优化传统平行流道结构,实现对小尺度HCPV电池的高效冷却。本文全面分析和讨论了充液率、倾斜角度、工质种类以及加热功率对FS-PPHP传热性能的影响。结果表明,蒸发段与冷凝段的变直径设计有助于工质回流至加热区域,并增大相邻流道间的压力差势,从而确保FS-PPHP在不同工况下更平稳地启动。在充液率为57%、倾斜角为...
解读: 该扇形板脉动热管技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在SG系列大功率光伏逆变器中,功率器件散热是关键瓶颈,该超薄热管结构可优化IGBT/SiC模块的温度管理,降低热阻23%意味着可提升功率密度或延长器件寿命。对于PowerTitan储能系统,该技术可改进电池簇温控方案,解决高倍率充放电时的...
客座编辑特刊:面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标,电动交通(e-mobility)迅速发展。然而,其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源,因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展,收录43篇高质量论文,涵盖提高能效的多种技术路径,推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率;PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应;谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...