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10 kV E模式GaN HEMT：击穿电压提升的物理机制
10 kV E-mode GaN HEMT: Physics for breakdown voltage upscaling
Yijin Guo · Yuan Qin · Matthew Porter · Zineng Yang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种实现10 kV高击穿电压的增强型（E-mode）GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT）。通过优化器件结构与材料生长工艺，结合电场调制技术，有效提升了器件的耐压能力。研究系统分析了影响击穿电压的关键物理机制，包括二维电子气分布、缓冲层设计及表面电场调控。实验结果表明，该器件在保持低导通电阻的同时实现了超过10 kV的击穿电压，为高压功率电子器件的应用提供了可行方案。
解读: 该10kV E模式GaN HEMT技术对阳光电源的高压产品线具有重要应用价值。高击穿电压特性可显著提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率密度,有助于实现1500V以上高压系统设计。低导通电阻特性可降低PowerTitan等大功率产品的开关损耗,提高系统效率。此外,该GaN器件的电场调制技术...
准原位再沉积实现NiFe基
氧）氢氧化物在高OER电流密度下的稳定化
Hui Wan · Jianhang Nie · Fernandez Rivas · Schulze Greiving 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种通过准原位再沉积策略稳定NiFe基（氧）氢氧化物电催化剂的方法，有效抑制其在高析氧反应（OER）电流密度下的溶解失活。实验结合电化学与材料表征手段，证实该方法可实现活性组分的动态修复与结构重构，显著提升催化剂的长期稳定性。该机制为设计高效、耐用的OER催化剂提供了新思路。
解读: 该NiFe基催化剂稳定化技术对阳光电源氢能业务具有重要参考价值。在电解水制氢系统中，析氧反应（OER）是核心环节，高电流密度下催化剂的稳定性直接影响电解槽寿命和制氢效率。准原位再沉积策略实现的动态修复机制，可启发阳光电源开发更耐用的电解槽电极材料，降低系统维护成本。该技术可应用于光伏制氢一体化方案，...
基于SCADA数据的周期增强型Informer模型用于短期风电功率预测
Periodic-Enhanced Informer Model for Short-Term Wind Power Forecasting Using SCADA Data
Zhao-Hua Liu · Long-Wei Li · Hua-Liang Wei · Ming Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
针对风电场SCADA系统提供的丰富运行与环境数据，提出一种周期增强型Informer模型用于短期风电功率预测。首先，采用基于v-p曲线与四分位法结合的方法滤除稀疏离群点，并利用DBSCAN算法去除功率曲线中的聚集噪声；其次，基于最大信息系数筛选多特征输入集以提升数据利用效率；进而设计时序卷积网络提取输入特征的标量投影，并融合局部与全局时间戳构建周期信息增强的嵌入层；最后，在Informer模型中引入多尺度深度融合模块，实现跨时间尺度特征的深层整合，有效避免了模型加深带来的资源浪费与过拟合问题。实...
解读: 该周期增强型Informer模型对阳光电源的智能运维和储能系统具有重要应用价值。首先，该模型的多特征输入与时序预测技术可直接应用于iSolarCloud平台的发电预测模块，提升风光储多能互补系统的调度效率。其次，模型的周期性特征提取方法可优化ST系列储能变流器的能量管理策略，特别是在PowerTit...
光伏-储能移动充电站的能量管理策略
Energy Management Strategy for Photovoltaic-Energy Storage Mobile Charging Station
Qingsong Wang · Shaoqi Yang · Feiyu Chen · Ming Cheng 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年10月
本文提出将光伏-储能充电站与移动充电服务（MCD）相结合，构建光伏-储能移动充电站（PV-ES-MCS），实现低碳环保与运行灵活性的协同。通过分析系统架构，建立综合运行成本与收益模型，结合移动充电调度的能量补给需求与经济性目标，构建考虑多重约束的能量管理优化模型，并采用灰狼优化算法求解。案例结果表明，该策略可实现站内多要素协调调控，降低运行成本6.7%，并保障移动充电调度能量补给效率，MCD电池更换成功率达100%。
解读: 该光伏-储能移动充电站能量管理策略对阳光电源多产品线具有协同应用价值。在储能系统方面，可应用于PowerTitan储能系统的多场景调度优化，结合灰狼算法提升ST系列储能变流器的能量管理效率；在光伏业务中，可优化SG系列逆变器与储能的协调控制，提升MPPT算法在移动充电场景的适应性；在充电桩产品线，该...
基于硅基氮化镓的电源轨ESD钳位电路设计——具有超低漏电流和动态时序-电压检测功能
Design of GaN-on-Silicon Power-Rail ESD Clamp Circuit With Ultralow Leakage Current and Dynamic Timing-Voltage Detection Function
Chao-Yang Ke · Ming-Dou Ker · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
提出了一种用于单片氮化镓（GaN）基集成电路（IC）的电源轨静电放电（ESD）钳位电路，该电路具有超低泄漏电流和动态定时 - 电压检测功能，并已在0.5微米的硅基氮化镓工艺中成功验证。其待机泄漏电流仅为0.8纳安。通过电压检测，所提出的ESD钳位电路仅能由ESD事件触发，在快速上电条件下不会被误触发。实验结果表明，所提出的设计的人体模型（HBM）ESD鲁棒性可达到6千伏以上。通过调整二极管连接的高电子迁移率晶体管（HEMT）的数量，ESD钳位电路的触发电压具有灵活性，因此它可用于不同额定电压的电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN基功率轨ESD保护技术具有重要的战略价值。当前公司在光伏逆变器和储能变流器中大量应用碳化硅等宽禁带半导体器件，而GaN器件凭借更高的开关频率和功率密度优势，正成为下一代功率电子系统的关键技术方向。 该论文提出的ESD保护方案解决了GaN集成电路应用中的两个核心痛...
低温超临界流体处理改善Al₂O₃/β-Ga₂O₃界面机理
Mechanism of Improving Al₂O₃/β-Ga₂O₃ Interface After Supercritical Fluid Process at a Low Temperature
Zhang Wen · Mingchao Yang · Songquan Yang · Song Li 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月
β - Ga₂O₃是一种宽带隙半导体，因其高击穿电压和快速开关特性而受到关注。然而，由于Al₂O₃/β - Ga₂O₃界面处存在较高的界面态密度，这对金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）器件的性能和可靠性产生了重大影响，因此面临着诸多挑战。作为一种低温解决方案，超临界流体工艺（SCFP）被引入到Al₂O₃/β - Ga₂O₃金属 - 氧化物 - 半导体电容器（MOSCAP）的制造过程中，该工艺能有效减少氧空位和界面缺陷，尤其避免了高温对材料造成的损伤。近界面陷阱数量减少了一半...
解读: 从阳光电源功率半导体器件应用角度来看，这项关于β-Ga₂O₃/Al₂O₃界面优化的研究具有重要的战略参考价值。β-Ga₂O₃作为超宽禁带半导体（~4.8eV），其理论击穿电场强度达8 MV/cm，远超SiC和GaN，这与我们在高压大功率逆变器和储能变流器领域对更高效率、更高功率密度器件的需求高度契合...
用于在Vhold = 0 V下实现长数据保持的2T0C DRAM的氟处理顶栅InAlZnO薄膜晶体管
Fluorine-Treated Top-Gate InAlZnO TFT for 2T0C DRAM With Long Data Retention at Vhold = 0 V
Linlong Yang · Binbin Luo · Xi Chen · Wen Xiong 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
研究了采用等离子体增强原子层沉积制备的顶栅InAlZnO（IAZO）薄膜晶体管（TFT）用于2T0C DRAM单元。通过Ar等离子体处理源/漏区，导通电流提升约三个数量级。引入氟处理调控阈值电压和导通电流，优化后器件表现出0.64 V的正阈值电压、74 mV/dec的亚阈值摆幅、~6 mV的微小迟滞及优异均匀性，且导通电流提高逾50%。氟处理显著改善负偏压稳定性，60分钟应力下阈值电压漂移仅-0.005 V。基于该TFT的2T0C DRAM在零保持电压下实现>1 ks的保持时间，并具备超过10^...
解读: 该氟处理IAZO TFT的2T0C DRAM技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其零保持电压下>1ks数据保持时间和超低静态功耗特性，可应用于PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的BMS电池管理芯片、状态监测存储单元。相比传统DRAM，该技术在待机模式下几乎零功耗，可显著降低储能系统...
氢储能与抽水蓄能容量配置优化及比较分析以提升清洁能源基地电力系统灵活性
Optimization and comparative analysis of hydrogen energy storage and pumped hydro storage capacity configuration for enhancing power system flexibility in clean energy bases
Xianan Sun · Yonglin Heab · Junqi Yang · Ziwen Zhao 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342
摘要 可再生能源的并网引入了波动性和间歇性，对电力系统的稳定性构成挑战。尽管氢储能（HES）和抽水蓄能（PHS）均能有效缓解风电和光伏出力的波动，但二者在性能方面的系统性对比分析仍较为缺乏。本研究针对氢储能与抽水蓄能系统开展了能量容量最优配置的比较分析。我们构建了一种新颖的优化模型，综合考虑储能系统的约束条件，并引入小时利用率指标，结合熵权TOPSIS法进行综合评价。主要研究结果表明：两类技术各有优势，HES可提供61,200 MWh（85小时）的长时储能能力，而PHS则提供23,787 MWh...
解读: 该研究对阳光电源储能系统配置具有重要指导意义。针对氢储能与抽水蓄能的对比分析,可优化ST系列PCS在大规模新能源基地的容量配置策略。研究提出的小时利用率指标和熵权TOPSIS评估方法,可集成至iSolarCloud平台,实现储能系统经济性与技术性能的智能评估。4000MW光伏配1200MW储能的最优...
原位N₂或H₂/N₂等离子体预处理对Si₃N₄/AlN/GaN MIS-HEMT界面与边界陷阱的研究
Interface and Border Traps Study in Si₃N₄/AlN/GaN MIS-HEMTs With In-Situ N₂ or H₂/N₂ Plasma Pretreatment
Jiaofen Yang · Jing Xiao · Ming Tao · Kai Tang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
本研究探究了原位 N₂ 或 H₂/N₂ 等离子体预处理对常开型 Si₃N₄/AlN/GaN 金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管（MIS - HEMT）中等离子体增强原子层沉积（PEALD）AlN 与 GaN 之间界面陷阱态和近界面陷阱态的影响。分别采用高频电容 - 电压（HFCV）测试和电导法对具有不同时间常数的界面陷阱密度以及不同能级的界面陷阱密度进行了表征。分别采用准静态电容 - 电压（QSCV）测试和 1/f 噪声法对近界面陷阱的能级和空间分布以及近界面陷阱密度进行了表征。研究...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于GaN MIS-HEMTs器件界面陷阱态优化的研究具有重要的战略价值。氮化镓（GaN）功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向，直接影响系统的转换效率、功率密度和可靠性。 该研究通过H₂/N₂等离子体预处理技...
一种考虑源极公共电感的SiC MOSFET多电平自驱动门极驱动器用于串扰抑制
A Multilevel Self-Driving Gate Driver of SiC MOSFET for Crosstalk Suppression Considering Common-Source Inductance
Kaiyuan Hu · Ming Yang · Xinmei Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
与传统的硅基器件相比，碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）展现出更优异的特性。然而，高开关速度所导致的高电压变化率（dv/dt）使其更易受到由米勒电容和共源电感引起的串扰尖峰的影响，从而增加了功率器件误触发的风险。现有的大多数方法所采用的数学模型仅考虑了米勒电容，并且采用负关断电压方法，这会增加器件的负栅源电压应力，缩短其使用寿命。本文提出了一种同时考虑米勒电容和共源电感的串扰电压数学模型，并引入了一种多级自驱动栅极驱动器来抑制正、负串扰电压。该方法采用电阻 - 电容 - 二极管和...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SiC MOSFET多电平自驱动栅极驱动器的技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源正在大规模推进SiC功率器件的应用，以提升产品的功率密度和系统效率。 该技术的核心价值在于系统性解决了SiC MOSFET高速开关带来的串扰问题。...
基于层次图神经网络与极值理论的短期区域风电功率预测方法
Short-term regional wind power forecast method based on hierarchical graph neural network and extreme value theory
Menglin Liab · Ming Yang · Yixiao Yuab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341
摘要 从电力系统运行者的角度来看，管辖区域内风电总出力潜力相比单个风电场更受关注。挖掘目标区域内多个风电场站点之间的时空依赖关系可显著提升预测性能。然而，大量风电场由于不同空间尺度天气系统的连续性所引发的复杂相关性，给建模带来了不可忽视的挑战；此外，基于均方误差的传统损失函数在应对极端事件时表现出固有的局限性。为解决上述问题并进一步提高预测精度，本文构建了一种结合修正模块和基于极值理论改进损失函数的层次化时空图神经网络模型。首先，综合考虑地理距离信息和长期气候特征，采用凝聚式层次聚类方法将区域划...
解读: 该分层图神经网络区域风电预测技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。精准的区域风电预测可优化储能系统充放电策略,提升风储协同效率。其极值理论改进损失函数可增强极端工况预测能力,为iSolarCloud平台的预测性维护提供算法支撑。时空依赖建模方法可应用于多站点...
基于随机森林可解释人工智能揭示储能与可再生能源在脱碳进程中的协同作用
Understanding the synergy of energy storage and renewables in decarbonization via random forest-based explainable AI
Zili Chen · Zhaoyuan Wu · Lanyi Wei · Linyan Yang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390
摘要 可再生能源（RE）与储能系统（ESS）的协调发展对于低碳转型至关重要。除了最优规划方案外，理解规划结果背后的深层原因对于提升决策透明度与可靠性同样关键。本研究探讨了在不同脱碳阶段中可再生能源与中长期储能（MTES）之间协同关系的演变过程，提出了一种可解释的分析框架，用于归因并分析影响规划结果的关键因素。通过采用随机森林（Random Forest, RF）方法，该框架识别出在不同边界条件下（如碳排放限额、资源禀赋和经济约束）驱动可再生能源—储能协同效应的核心因素，从而深入揭示时间与空间因素...
解读: 该研究对阳光电源储能规划具有重要指导意义。研究揭示长时储能(LDES>100h)在新能源富集区域的季节性平衡价值,与PowerTitan液流储能系统的应用场景高度契合;短时储能在火电主导区域应对日内波动的需求,可通过ST系列PCS的快速响应能力实现。随机森林可解释性框架可集成至iSolarCloud...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关，这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性，抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇，涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术（圆柱螺线管耦合...