Qixiang Wang · Zhequn Huang · Heng Zhang · Yilin Feng 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文提出利用过渡金属硫族化合物中的极化激元效应，实现从近红外到远红外波段的全向热辐射光谱调控。该方法通过精确设计材料的介电响应与表面模式耦合，显著增强特定波长范围内的热发射效率，同时抑制非辐射损耗。实验结果表明，该结构在宽角度范围内具有优异的光谱选择性和发射稳定性，适用于高效热光伏系统中的能量转换与管理，为中长波红外热辐射调控提供了新途径。

解读: 该热光伏光谱调控技术对阳光电源光热发电及综合能源系统具有前瞻价值。过渡金属硫族化合物极化激元实现的近-远红外全向发射调控，可应用于工业余热回收与热光伏转换场景，与SG系列逆变器配合构建新型热电联供系统。其宽角度光谱选择性技术可启发光伏组件热管理优化：通过选择性热辐射涂层降低组件工作温度，提升SG逆变...

Qingru Wang · Yu Zhou · Xiaozhuang Lu · Xiaoning Zhan · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

针对射频高电子迁移率晶体管（RF HEMT）应用的GaN-on-Si材料，提出一种结合结构函数法与静态-脉冲I–V测量的热阻优化方法。通过提取不同器件结构下的瞬态热响应，利用结构函数分析热阻抗分布特征，识别主要热瓶颈。结合静态与脉冲I–V特性测量，量化自热效应并评估有效热阻。据此优化外延层结构与衬底工艺，显著降低器件热阻，提升散热性能与可靠性，为高性能GaN基射频器件的设计与制造提供指导。

解读: 该研究对阳光电源GaN器件应用有重要参考价值。结构函数法与静态-脉冲I-V测量相结合的热阻优化方法，可直接应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的GaN功率模块设计。通过优化外延层结构与衬底工艺，可显著提升GaN器件散热性能，有助于实现更高功率密度的产品设计。这对提高阳光电源新一代1500...

Hong Fang · Jie Wang · Shuanger Ma · Le Zhao 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

提出了一种基于光伏效应的两端口神经形态器件，具备类脑突触的时序动力学特性，可用于储层计算。该器件利用光生载流子的动力学响应模拟神经元的时间依赖行为，无需传统三端结构即可实现非线性激活与记忆功能。实验结果表明，该器件在处理时间序列任务中表现出良好的性能，为低功耗、高集成度的神经形态计算系统提供了新思路。

解读: 该光伏神经形态器件技术为阳光电源智能化产品提供了创新思路。其两端口结构和时序动力学特性可应用于：1）SG系列逆变器的MPPT算法优化，利用储层计算实现更快速的光照变化响应和功率预测；2）ST储能系统的智能能量管理，通过时间序列处理提升负荷预测和充放电策略优化能力；3）iSolarCloud平台的边缘...

Xuefeng Xu · Bingchen He · Zhenhuang Su · Kanrui Jiang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种在空气中实现双重建钝化的策略，用于制备高效宽带隙钙钛矿太阳能电池组件。通过界面与体相协同钝化，有效抑制了非辐射复合，提升了载流子寿命和器件开路电压。该方法无需惰性气氛加工，显著增强了工艺环境适应性。所制备的小组件在16.5 cm²有效面积上实现了超过20%的光电转换效率，且表现出良好的稳定性。此技术为大面积钙钛矿光伏模块的低成本、可扩展制造提供了可行路径。

解读: 该空气中双重钝化宽带隙钙钛矿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要应用价值。宽带隙钙钛矿电池（1.68eV以上）可与晶硅电池构成叠层结构，理论效率突破单结极限，为逆变器输入提供更高电压和功率密度。空气环境加工工艺显著降低制造成本，契合阳光电源大规模量产需求。16.5cm²组件20%效率验证了工...

Feipeng Lu · Sichen Lu · Yuyong Zhu · Shilin Gao 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年3月

针对含逆变型分布式电源（IIDG）的配电网单相接地故障，提出一种基于路径图图傅里叶变换（GFT）频域特征的故障支路检测新方法。通过序网连接分析IIDG对故障点暂态零序电流（TZSC）的影响，并利用路径图的GFT在选定频段内分析TZSC，揭示故障与健全支路的差异。采用豪斯多夫距离（HD）和皮尔逊相关系数（PCC）提取GFT频域特征，结合拉普拉斯分布密度曲线对比其围成面积，实现故障支路识别。仿真结果表明该方法易于实现，且在不同IIDG容量、故障位置、过渡电阻及初相角下均具有良好的适应性与鲁棒性。

解读: 该故障检测技术对阳光电源含逆变型分布式电源的配电网保护具有重要应用价值。针对SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器接入配电网后，其逆变控制特性改变了传统故障电流特征，导致传统选线保护失效的问题，该方法基于图傅里叶变换的暂态零序电流频域分析可有效识别故障支路。技术可集成至阳光电源iSolarCloud...

Xiang Du · Can Gong · Yue Hao · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于AlN/Al_x_Ga1-_x_N/GaN梯度沟道结构的高电子迁移率晶体管（HEMT），旨在提升器件的功率与线性性能。通过在沟道层引入Al组分渐变的Al_x_Ga1-_x_N缓冲结构，并结合超薄AlN插入层，有效调控了二维电子气分布，增强了载流子输运特性，同时降低了短沟道效应。实验结果表明，该器件在保持高开关比的同时，显著提高了击穿电压、最大电流密度及跨导峰值。此外，线性跨导和栅极电容特性的改善有效提升了器件的线性度与高频稳定性。该梯度沟道设计为高性能射频与功率放大器应用提供了...

解读: 该梯度沟道GaN HEMT技术对阳光电源的功率变换产品具有重要应用价值。通过AlN/AlGaN梯度结构提升的击穿电压和电流密度特性,可显著提高SG系列逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。改善的线性度和高频特性有助于优化车载OBC和充电桩的EMI性能。该器件在高压大功率应用场景下的优异开关特性,可支...

Biao Zhao · Lin Wang · Xueyin Zhang · Ruihang Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种用于高压直流输电的具有高过载能力的新型模块化换流变换器。单开关器件模块（SDM）和高开关频率SDM的组合利用了拓扑的软开关特性以及集成门极换流晶闸管的高浪涌电流能力，使该变换器能够以较低的成本和体积实现短期高过载能力。文中详细介绍了该变换器的拓扑结构、工作原理和器件特性。研制了兆瓦级工程样机，实验结果验证了该方案的可行性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项模块化换相变流器技术在高压直流输电领域的创新具有重要的战略意义。该技术通过单开关器件模块（SDM）与高频开关SDM的组合设计，巧妙利用软开关特性和集成门极换相晶闸管（IGCT）的高浪涌电流能力，实现了短时高过载能力，这与我们在大规模新能源并网和储能系统中面临的核心挑战高...

Rikang Zhao · Dichen Lu · Xuanwu Kang · Weike Wang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

在本文中，我们报道了通过改善氮化镓（GaN）肖特基势垒二极管（SBD）的热管理来提升射频（RF）性能，并通过限幅器的应用进行了验证。得益于微射流冷却的快速散热，我们分析了热积累对GaN SBD性能的影响，证实了GaN横向异质结器件对高导热性衬底的依赖性。我们开发了一种使用高导热性碳化硅（SiC）衬底的GaN - SBD，其导通电阻降低了8%，饱和电流提高了12%。通过将微射流冷却与优化的衬底相结合，GaN SBD的热管理能力得到了显著增强。利用无源限幅器单片微波集成电路（MMIC）对RF性能进行...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN肖特基二极管热管理优化的研究具有重要的战略参考价值。该技术通过微射流冷却与高导热SiC衬底的协同优化，显著提升了GaN器件的射频性能，这与我们在大功率逆变器和储能变流器领域面临的热管理挑战高度契合。 在光伏逆变器和储能PCS产品中，GaN功率器件正逐步替代传...

Gesi Tang · Yibo Wang · Junlong Lu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

风电直流升压汇集技术是当前备受关注的研究方向，其中直流升压变换器被视为核心转换装置。LLC变换器因开关损耗低而具有应用潜力，但在宽输入电压范围内存在谐振电容电压应力大、开关器件电流应力高及磁性元件损耗显著等问题。为此，本文提出一种适用于风电直流汇集场景的高功率、高效率LLC变换器优化设计方法，综合考虑开关器件选型、磁性元件损耗、器件电压/电流应力及电路实际运行工况。研制了5 kV–90 kW样机，实验结果验证了该设计方法的有效性。

解读: 该LLC变换器优化设计技术对阳光电源储能和光伏产品线具有重要参考价值。其宽输入电压范围和高效率特性可直接应用于ST系列储能变流器的DC/DC级，优化PowerTitan大型储能系统的能量转换效率。同时，该设计方法在开关器件选型和磁性元件损耗优化方面的经验可用于SG系列光伏逆变器的功率级设计，特别是在...

Huanyu Wang · Zhanliang Wang · Xing Liu · Jingrui Duan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月

基于传统蛇形槽波导慢波结构，提出一种新型背靠背蛇形槽波导结构（BTBSGW）。该结构在保持常规工作模式特性的同时，实现共用片状电子束的双对称结构，拓展了电子束配置并简化了电子枪设计。通过高频特性分析及粒子模拟，研究了其色散特性、电场分布、耦合阻抗和传输性能。仿真表明，在18.8 kV、0.27 A电子束条件下，器件在86.5–92 GHz频带内增益超20 dB，90 GHz处效率达5.97%，输出功率为302.06 W。采用纳米数控加工制备样件，冷测结果与仿真高度一致，验证了设计可行性，具备在高...

解读: 该W波段慢波结构技术虽聚焦毫米波器件，但其多物理场耦合设计方法对阳光电源具有跨领域借鉴价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，高频磁集成设计面临电磁-热-结构耦合挑战，文章的电磁场仿真与实验验证方法可应用于优化功率磁性元件设计。背靠背对称结构理念可启发PowerTitan储能系统的模块化双向变流器...

Changbin Hu · Gaowei Wang · Shanna Luo · Xuecheng Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

针对互联多虚拟同步发电机系统中存在的电能质量下降和无功功率分配不均问题，提出一种基于分层架构的电能质量提升与功率分配协调控制策略。通过建立系统的状态空间模型，设计基于残差的分层补偿控制结构，包含电力电子层的电能质量控制器与通信网络层的分布式功率分配控制器。该结构无需扰动或线路参数信息，不改变原有控制器，具有低阶、易实现、响应快等优点。小信号分析验证了系统的整体稳定性，仿真与实验结果证明了该策略的有效性。

解读: 该分层电能质量与功率分配协调控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对多台储能变流器并联运行场景，该技术可直接应用于阳光电源构网型GFM控制架构的优化升级：通过残差补偿控制器实现电能质量提升与无功功率精确分配，无需修改现有VSG控制器，兼容性强。分层...

Wei Wang · Qingmin Li · Daocheng Lu · Yujie Tang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

方波电压的高频特性及高电压变化率（dv/dt）是电力电子器件直接键合铜（DBC）基板界面放电（ID）的主要原因。本文搭建了DBC基板陶瓷、金属层与硅胶交界处的高频局部放电测试系统，提出了一种能够屏蔽强电磁干扰（EMI）的局部放电测量方法。研究结果表明，当电压上升时间从500 ns缩短至100 ns时，界面放电起始电压（IDIV）提高了13.8%，且该起始电压几乎与频率无关；其次，随着上升时间的缩短，初始放电相位逐渐提前，平均放电幅值和最大放电幅值逐渐增大，放电次数逐渐减少；当频率从10 kHz升...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于高频方波电压下封装绝缘界面放电特性的研究具有重要的工程应用价值。随着我司光伏逆变器和储能变流器向高频化、高功率密度方向发展，功率器件面临的电压应力日益严峻，特别是碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等宽禁带器件的应用使得开关频率提升至数十kHz，dv/dt可达数十V/...

Yun-Hui Mei · Yongqi Pei · Lu Wang · Puqi Ning 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年9月

电动和混合动力电动汽车（EVs/HEVs）依赖功率模块实现高效的能量转换。市场对更紧凑的功率模块的需求日益增长，以实现更高的功率密度。近年来，功率芯片取得了显著进展，其特点是尺寸小巧、电流大、集成度高，并且越来越多地采用碳化硅（SiC）器件等宽禁带（WBG）半导体，这为开发更紧凑、功率更强的模块带来了令人振奋的可能性。然而，评估现有封装技术是否能跟上芯片技术的快速发展至关重要。本研究介绍了用于电动汽车/混合动力汽车应用的先进功率模块及其封装技术。我们回顾了功率芯片的发展趋势，分析了这些趋势给封装...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文所述的功率器件封装技术与我司核心产品线具有高度战略相关性。虽然论文聚焦于电动汽车领域，但其探讨的高功率密度封装技术直接适用于光伏逆变器和储能变流器的功率模块设计。 当前我司面临的核心技术挑战与论文所述完全契合：在逆变器和储能系统中，如何在有限空间内实现更高功率输出，...

Yanfeng Ma · Sheng Li · Mingfei Li · Weihao Lu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文提出了一种用于 p - 氮化镓（p - GaN）功率高电子迁移率晶体管（HEMT）的单片集成双向栅极静电放电保护方案，其中双栅极 HEMT 被设计为放电晶体管。采用该保护方案后，正向/反向传输线脉冲失效电流从 0.156 A/0.08 A 提高到 1.36 A/5.26 A，且几乎不牺牲 p - GaN 功率 HEMT 的性能。由于双栅极器件通过共享漂移区具备双向开关特性，该方案仅需一个放电晶体管；因此，与具有相同保护能力的现有方案相比，该保护方案的面积可有效节省 40.8%。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN功率HEMT的双向栅极静电放电（ESD）保护技术具有重要的战略价值。GaN功率器件因其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品实现小型化、轻量化的关键技术路径。 该技术通过双栅结构实现单管双向保护，将正向/反向TLP失效电流分别提升...

Yang Mi · Changkun Lu · Chunxu Li · Jinpeng Qiao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

为改善主动配电网（ADN）的电压分布与运行成本，提出一种融合灵活资源特别是移动储能系统在ADN与交通网耦合环境下的协调调度策略。结合去噪扩散概率模型构建数据驱动的日前场景生成方法，利用历史数据学习实际与预测功率曲线的误差关系，建立可再生能源出力的概率分布模型。采用随机机会约束优化方法量化不确定环境下的电压运行风险，并充分挖掘ADN中多资源在时空尺度上的调控能力。通过线性化处理将ADN与交通网耦合模型转化为混合整数线性规划问题。基于IEEE 33节点配电网与15节点交通网的仿真验证了所提方法的有效...

解读: 该移动储能协调调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统与充电桩业务具有重要应用价值。研究提出的数据驱动场景生成方法可集成至iSolarCloud平台，通过去噪扩散模型提升光伏出力预测精度，优化ST系列储能变流器的日前调度策略。移动储能与配电网耦合模型为阳光电源开发车载储能与V2G技术提供理论支...

Yijie Wang · Jingyang Tan · Wei Lu · Shouheng Han 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月

随着 LED 光源技术的发展，其输出功率逐渐提高。更高功率的 LED 光源需要更大的散热元件，这对其他组件的效率和尺寸提出了更高要求。LED 驱动电路是照明系统的关键组成部分。为提高效率和工作频率，可采用谐振型变换器电路实现软开关操作，从而减小整体尺寸。本文提出一种矩阵谐振开关电容拓扑结构，以提高 LED 驱动器的功率密度。该设计采用模块化设计方式，可通过快速扩展模块灵活调整输出需求。除了通过扩展模块单元实现输出调节外，本文还基于所提出的拓扑结构提出了一种小范围调节输出电压的方法。无需扩展模块，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的矩阵谐振开关电容LED驱动技术展现了显著的跨领域应用价值。虽然该技术直接针对LED驱动场景，但其核心设计理念与我们在光伏逆变器和储能系统中追求的技术方向高度契合。 该拓扑的核心优势在于通过谐振软开关技术实现高功率密度和高效率，这与阳光电源在逆变器小型化、轻量...

Yunlei Meiabc1 · Fengmei Jing · Xinru Wang · Bin Guo 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

本文通过将计算流体动力学（CFD）与响应面方法（RSM）及NSGA-II算法相结合，构建了一种导管式水轮机的多目标优化设计方法。优化目标为实现最大功率系数。设计变量包括导管倾角、导管长度、叶尖间隙以及转子轴向位置。首先，建立了导管式水轮机的数值模拟模型，并利用拖曳水池实验数据对其进行了验证。其次，采用响应面方法建立了导管结构设计变量与优化目标之间的回归方程。最后，运用NSGA-II算法对目标进行优化，并分析了导管式水轮机的水动特性与流场特征。结果表明，导管式水轮机的最大功率系数（C<sub>P<...

解读: 该导管式潮流涡轮机的多目标优化设计方法对阳光电源EV驱动系统具有重要借鉴价值。其CFD仿真与响应面法结合NSGA-II算法的优化框架,可应用于电机冷却风道设计,通过优化定转子间隙、风道角度等参数提升散热效率。研究中转子-导管交互作用的流场分析方法,可指导永磁同步电机的气隙磁场优化。尾流特性分析对电驱...

Liangyuchen Lu · Yanzhen Zhou · Hongtai Zeng · Zhengcheng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月

神经网络（NNs）可快速准确地评估电力系统安全性，但对输入微小扰动的鲁棒性有限，可能导致误判。现有鲁棒性认证方法在暂态稳定评估中面临物理约束与敏感动态的挑战。为此，本文提出考虑物理可行性的鲁棒性比率指标及两阶段认证框架，通过嵌入系统物理约束推导非平凡鲁棒下界，并利用优化样本的稳定性验证获取上界。基于该框架开展模型选择与对抗训练，提升模型鲁棒性。在新英格兰10机系统及实际区域电网中的验证表明所提方法有效。

解读: 该神经网络鲁棒性认证技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及构网型控制产品具有重要应用价值。在储能系统参与电网暂态稳定支撑时，需快速准确评估系统安全裕度，但传统神经网络模型易受扰动影响导致误判。该研究提出的物理约束嵌入式认证框架可应用于：1）ST系列储能变流器的GFM控制策略优化，通过鲁棒性...

Ao Zhang · Jingfeng Wang · Yihua Hu · Jiadong Lu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

将交流电机驱动系统重构为三相并联双向Buck/Boost变换器是直流微电网中广泛应用的再利用方案。然而，该拓扑存在电流不连续、需提取永磁同步电机中性点及端口电压受限等问题。本文提出一种新型重构拓扑，具备连续输入输出电流、Buck-Boost输出能力且无需连接电机中性点，仅需少量附加元件，成本增加较小。针对DC-DC变换模式下因功率不平衡导致的中间电容电压波动问题，提出功率补偿控制方法以提升系统响应速度并稳定电容电压，同时可减小电容容量以进一步降低成本。实验结果验证了所提拓扑与控制策略在多种工况下...

解读: 该PMSM驱动系统重构为Buck-Boost变换器的技术对阳光电源车载动力系统和储能产品具有重要应用价值。在新能源汽车产品线，可将电机驱动系统在停车或轻载工况下复用为双向DC-DC变换器，实现V2G/V2L功能，提升OBC产品集成度并降低成本。连续输入输出电流特性可减小滤波器体积，Buck-Boos...

Pengfei Wang · Yanan Wu · Jing Lu · Liuwei Xu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

基于超导磁储能的动态电压恢复器（SMES - DVR）能够在数毫秒内提供更高的功率，以补偿电压扰动。然而，SMES - DVR的非线性特性和负载扰动通常会导致直流母线电压波动，从而降低了控制精度和响应性能。为解决SMES - DVR中直流母线电压波动这一关键难题，本文提出了一种基于扩展状态观测器的高阶滑模控制（ESO - HOSMC）的新型复合控制策略。ESO - HOSMC控制方法将基于扩展状态观测器的扰动估计与超螺旋高阶滑模控制相结合，有效平衡了超导磁体充放电过程中快速响应与运行稳定性之间的...

解读: 该滑模控制与ESO复合策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的电压暂态响应优化具有直接应用价值。SMES-DVR的毫秒级高功率补偿特性与储能PCS的电压支撑需求高度契合，ESO实时扰动估计技术可增强ST储能系统在电网电压跌落时的快速响应能力，提升构网型GFM控制模式下的电压稳定性...