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缺陷密度对CGS/CIGS叠层太阳能电池性能的影响
The impact of defect density on a CGS/CIGS tandem solar cell’s performance
D.Achouri · A.Aissata · S.Dupont · M.H.Dhaou 等6人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301
铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池因其稳定性、相对较低的生产成本以及高转换效率，尤其是在叠层结构中的应用，已成为领先的薄膜光伏器件。本文提出了一种单片集成的叠层太阳能电池结构，该结构由铜镓硒（CGS）和CIGS两种p-n结组成。通过使用二维Silvaco-Atlas仿真器，优化了所研究叠层电池的电学参数，优化过程中考虑了底部电池吸收层中铟浓度、温度以及厚度的变化。在铟浓度最优值x = 0.81（对应缺陷密度最小值N_t = 1.66×10^15 cm^−3）条件下，对比分析了考虑与不考虑缺陷密度时C...
解读: 该CGS/CIGS叠层电池研究揭示缺陷密度对效率的关键影响(理想态32.58%降至实际20.35%),为阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供理论依据。通过精准识别组件缺陷导致的性能衰减特征,可提升iSolarCloud平台的预测性维护能力,实现组件级故障诊断。该研究中铟浓度优化(x=0....
背照式CMOS光伏器件中近红外光反射与屏蔽结构的研究
Investigation of NIR Light Reflecting and Shielding Structures in Backside-Illuminated CMOS Photovoltaics for Dense Integration of Energy Source and Circuits
Minsung Kim · Sangmin Song · Hyunsoo Song · Younghoon Park 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
本文研究了可在标准CMOS工艺中制备的背照式光伏（PV）单元，旨在提升能量转换效率并实现光伏单元与片上电源电路的高密度集成。通过利用多晶硅和金属层作为近红外（NIR）反射器与屏蔽层，延长NIR在PV中的光程，并支持在其上方垂直集成MIM电容。基于180 nm 1P6M CMOS工艺，实现了带有P-Si及金属光栅结构的硅p-n结PV单元，以及开关电容型DC-DC升压变换器、模拟基准和压控振荡器等电路。实验结果表明，带P-Si光栅与金属屏蔽层的PV单元在980 nm处的光电流密度提升了67%，且集成...
解读: 该背照式CMOS光伏集成技术对阳光电源智能功率模块设计具有重要启发价值。研究中的NIR光栅反射结构与垂直集成MIM电容方案，可应用于SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的辅助供电模块，实现功率器件与控制电路的高密度集成。其DC-DC升压变换器与片上光伏单元的单芯片集成思路，可优化阳光电源SiC功率模块...
电荷传输层电容对硅太阳能电池光电特性的贡献研究
Charge Transport Layer Capacitance Contribution to Si Solar Cell Optoelectronic Properties Investigated Using Photocarrier Radiometry
Alexander Melnikov · Andreas Mandelis · Peng Song · Junyan Liu · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年7月
本文采用非接触式激光光载流子辐射测温法（PCR），研究了开路条件下硅太阳能电池中主导电容的识别问题。结合理论与实验，分析PCR信号对电荷传输层（CTL）及p-n结基底层电容的依赖性，揭示了由这些电容与串联电阻构成的RC扩散时间常数可通过PCR频率扫描灵敏检测。研究表明，重组寿命及CTL扩散寿命τ_RC主导了三类光伏硅电池中非平衡光生载流子密度波的动力学行为与提取过程。τ_RC与薄上层CTL及其相关复合寿命密切相关，显著影响自由光生载流子穿越p-n结、表面分布及电极收集，因此CTL电容应成为提升太...
解读: 该PCR非接触检测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。研究揭示的电荷传输层电容与RC时间常数对载流子收集效率的影响机制，可指导逆变器输入级电容设计与阻抗匹配优化，提升最大功率点追踪精度。CTL电容特性的频域分析方法可应用于iSolarCloud智能运维平台，通过非接触式光...
利用p-n结正向电压与栅极阈值电压确定器件温度的差异
Difference in Device Temperature Determination Using p-n-Junction Forward Voltage and Gate Threshold Voltage
Guang Zeng · Haiyang Cao · Weinan Chen · Josef Lutz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
芯片温度是功率器件寿命评估的关键。本文对比了p-n结正向电压与栅极阈值电压作为温度敏感电参数（TSEP）在全封装器件温度测量中的准确性与差异，旨在提升功率模块在实际运行中的热监测精度与可靠性评估水平。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，如组串式/集中式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统。功率模块（IGBT/SiC）的结温监测是提升系统可靠性与寿命预测的关键。通过对比不同TSEP的测量精度，阳光电源可优化逆变器与PCS的在线热管理策略，实现更精准的过温保护与寿命预警，从而...
重离子辐照下SiC MOSFET中单粒子泄漏电流II的微观结构损伤
Microstructure Damage for Single-Event Leakage Current II in SiC MOSFETs Induced by Heavy Ion
Leshan Qiu · Yun Bai · Jieqin Ding · Zewei Dong 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
本文研究了181Ta重离子辐照下硅碳化物（SiC）MOSFET中单粒子泄漏电流II（SELC II）退化相关的电学特性及微观结构损伤。在1200 V器件中，当漏极偏压介于450至600 V时观察到SELC II退化现象。辐照后施加漏极偏压，发现两条独立的漏电流路径，其中漏源漏电路径在超过特定电压阈值后出现，且与栅氧损伤无关。辐照前后SiC MOSFET与p-i-n二极管表现出相似电学行为，表明p-n结在SELC II退化中起关键作用。高分辨率透射电镜首次揭示SELC II引起的微结构损伤（包括空...
解读: 该研究揭示SiC MOSFET单粒子泄漏电流的微观损伤机理，对阳光电源功率器件可靠性设计具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC MOSFET工作于高压大功率场景，研究发现的450-600V电压窗口SELC II退化现象及P阱/N外延层界面损伤机制，可指导器件选型时的耐压裕量设计和失...
具有纳秒级开关特性和鲁棒过压能力的1.2 kV/25 A增强型P-N结/AlGaN/GaN HEMT
1.2 kV/25 A Normally off P-N Junction/AlGaN/GaN HEMTs With Nanosecond Switching Characteristics and Robust Overvoltage Capability
Feng Zhou · Weizong Xu · Fangfang Ren · Yuanyang Xia 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文提出了一种基于P-N结栅极结构的1.2 kV/25 A增强型GaN HEMT。该器件具备18.2 V的栅极击穿电压和1.7 V的正阈值电压，提供了宽广的栅极偏置窗口。实验表明，该器件在10 V栅极驱动电压下表现出优异的纳秒级开关特性和极强的过压耐受能力，为高压功率转换应用提供了新方案。
解读: 该技术对阳光电源的功率电子产品线具有重要意义。1.2 kV/25 A的增强型GaN器件在高频化、小型化方面优势显著，特别适用于户用光伏逆变器及小型化储能变流器（PCS）的功率级设计。其高栅极击穿电压提升了驱动电路的可靠性，有助于降低系统损耗并提高功率密度。建议研发团队关注该器件在高频DC-DC变换器...
基于光子功率转换的无纹波升压电源
Ripple-Free Boost-Mode Power Supply Using Photonic Power Conversion
Matthew M. Wilkins · Masanori Ishigaki · Philippe-Olivier Provost · Denis Masson 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
光子功率转换器（PPC）是一类旨在将单色光（激光或LED）高效转换为电能的光伏器件。该器件采用多p-n结串联的叠层结构，转换效率高达70%，功率密度达100 W/cm²。本文探讨了利用PPC实现无纹波升压电源的技术方案，为高功率密度电力电子变换提供了新的研究视角。
解读: 该技术目前处于前沿探索阶段，主要涉及光电转换与高功率密度电路设计。对于阳光电源而言，该技术在现有的组串式逆变器或PowerTitan储能系统中的直接应用尚不成熟。然而，其高功率密度和无纹波特性对未来极端小型化、高可靠性的辅助电源模块具有参考价值。建议研发团队关注其在光电隔离驱动或特殊环境下的低噪声电...