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0.72Bi0.5Na0.5TiO3-0.28SrTiO3陶瓷储能密度与效率的显著提升及高温储能性能机制研究
Significant improvement of energy storage density and efficiency of 0.72Bi0.5Na0.5TiO3-0.28SrTiO3 ceramics and study of the mechanism of high temperature energy storage performance
Peng Shi · Jin Liu · Yuechan Song · Lina Liu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
通过优化制备工艺，显著提升了0.72Bi0.5Na0.5TiO3-0.28SrTiO3（BNST）无铅弛豫铁电陶瓷的储能性能。该陶瓷在室温下表现出优异的放电能量密度（~3.2 J/cm³）和高效率（~90%），且在宽温域（25–150 °C）内保持稳定的储能特性。微观结构分析与介电性能测试表明，SrTiO3的引入增强了极化弛豫行为并抑制了介电损耗，从而改善高温下的储能稳定性。研究揭示了纳米尺度极性畴结构与氧空位调控对高温储能性能的关键作用，为高性能无铅储能陶瓷的设计提供了理论依据。
解读: 该无铅弛豫铁电陶瓷储能技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究实现的3.2 J/cm³高能量密度和90%高效率，可应用于储能系统的直流母线电容、功率模块吸收电容等关键位置，替代传统电解电容提升功率密度。其25-150°C宽温域稳定性与阳光电源储能产品面...
超灵敏PtNPs@CsCu2I3/AlGaN范德华异质结自供电探测器实现高精度日盲紫外光度定量
Ultrahigh-sensitivity PtNPs@CsCu2I3/AlGaN van der Waals heterojunction self-powered photodetector enabling precision solar-blind UV photometric quantification
Guokang Sun · Wenjie Li · Peng Wan · Tong Xu 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
报道了一种基于Pt纳米颗粒修饰的CsCu2I3与AlGaN构成的范德华异质结自供电日盲紫外探测器。该器件展现出超高的光响应度和优异的光谱选择性，在无需外加电源的情况下实现了对日盲紫外光的高灵敏探测。通过引入PtNPs增强界面电荷分离效率，显著提升了器件的量子效率与检测限。该探测器可实现微弱紫外信号的精确光度定量，为高性能日盲紫外光电探测提供了新思路。
解读: 该PtNPs@CsCu2I3/AlGaN自供电紫外探测器技术对阳光电源具有双重价值：一是GaN基异质结器件设计思路可借鉴至SG系列逆变器的GaN功率模块优化，通过界面工程提升器件开关特性与效率；二是自供电探测原理可应用于光伏电站智能运维场景，开发无源紫外辐照监测节点，实时感知组件表面污染与老化状态，...
基于背栅调控硒磷酸盐In2P3Se9材料的高灵敏深紫外至可见光探测器
Highly sensitive deep ultraviolet to visible photodetector based on backgate regulated selenophosphate In2P3Se9 material
Jinhan Hu · Jiao Peng · West Anhui University · Xiang Li 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
复旦大学光电子研究院、材料科学系及光伏科学与技术国家重点实验室、智能光电与感知上海市前沿科学研究基地报道了一种基于新型硒磷酸盐In2P3Se9的高性能光探测器。通过引入背栅电场调控策略，显著提升了器件在深紫外至可见光波段的光响应特性。该探测器展现出高灵敏度、宽光谱响应范围以及优异的开关比和稳定性，为二维层状材料在可调谐光电探测领域的应用提供了新思路。
解读: 该In2P3Se9光探测器技术对阳光电源光伏系统具有潜在应用价值。其深紫外至可见光宽光谱响应特性可应用于SG系列逆变器的智能光照监测模块，通过背栅电场调控实现高灵敏度检测，优化MPPT算法的光照追踪精度。该材料的高开关比和稳定性可用于iSolarCloud平台的光伏阵列实时监测传感器，提升组件遮挡、...
基于峰值运行模式匹配的锂离子电池储能系统在线快速频率响应容量估计
Peak Operation Mode-Matching Online Fast Frequency Response Capacity Estimation for Lithium-ion Battery Energy Storage System
Shaoxin Shi · Qiao Peng · Tianqi Liu · Jinhao Meng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
快速频率响应容量（FFRC）对于电池储能系统（BESS）的频率支撑性能和安全运行至关重要。传统方法无法匹配电网特定的快速频率响应（FFR）要求，导致评估保守或因估计不准确而产生惩罚。本文提出了一种适用于电池储能系统的峰值运行模式（POM）匹配在线FFRC估计方法。建立了基于弹性电阻的等效电路模型，以解决FFR - POM期间强非线性阻抗行为下的建模不准确问题。然后，开发了一种阻抗构建方法以获得连续的阻抗曲线，在此基础上通过多约束下的迭代搜索实现了在线FFRC估计。实验结果证明了所提方法在各种条件...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的峰值运行模式匹配的快速频率响应容量（FFRC）在线估算方法具有重要的工程应用价值。当前，我司储能系统在参与电网调频服务时，面临着响应能力评估不精确导致的两难困境：保守估计会降低系统经济性，而过度乐观则可能引发考核惩罚甚至安全风险。 该技术的核心创新在于针...
基于误差的主动抗扰功率控制在大型风力机变桨执行器性能退化故障下的应用
Error-Based Active Disturbance Rejection Power Control for Large-Scale Wind Turbines Under Pitch Actuator Performance Degradation Failure
Ziyang Chen · Tingna Shi · Yanfei Cao · Peng Song · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
针对大型风力发电系统在变桨执行器性能退化与多重干扰耦合作用下恒功率控制的难题，本文提出一种基于误差的主动抗扰容错控制策略（E-ADRC）。该方法采用双环复合控制结构，包含抗扰跟踪环与容错补偿环。改进的E-ADRC算法显著提升了对低频风扰动的抑制能力；容错环利用桨距角残差生成独立补偿信号，有效抑制执行器故障引起的转速跟踪偏差与气动不平衡。硬件在环实验验证了该策略在提升功率稳定性、降低结构疲劳损伤方面的优越性。
解读: 该研究提出的基于误差的主动抗扰控制策略(E-ADRC)对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。首先，E-ADRC的双环复合控制结构可优化ST系列储能变流器的功率稳定性控制，特别是在电网波动工况下的响应特性。其次，该方法在执行器故障容错方面的创新,可应用于PowerTitan大型储能系统的关键部...
一种适用于异常电网条件下并网逆变器的先进频率自适应锁相环
An Advanced Frequency Adaptive PLL for Grid Connected Inverters Under Abnormal Grid Conditions
Sheikh T. Meraj · Samson S. Yu · Kamrul Hasan · Hieu M. Trinh 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
扩大使用带有并网逆变器的分布式可再生能源（DERS）的需求凸显了锁相环（PLL）控制器在快速准确获取电网电压相角方面的关键作用，尤其是在电网异常条件下。频率自适应锁相环因其计算负担小、相角检测速度快以及在额定电网频率下出色的谐波抑制能力而受到广泛关注。遗憾的是，由于在异常频率下会出现频谱泄漏，传统的频率自适应锁相环在幅值和相角估计方面都存在误差。为解决这一问题，本研究提出了一种先进的频率自适应锁相环（AFA - PLL），它可以在电网频率异常或存在谐波的情况下工作，并通过采用可变窗口长度相位检测...
解读: 该频率自适应PLL技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。在弱电网和高渗透率场景下，该技术可显著提升PowerTitan储能系统在电网不平衡、频率波动时的同步精度与动态响应速度。其频率反馈补偿机制与改进滤波结构可直接应用于构网型GFM控制策略优化，增强系统在谐波干扰下的...
重离子辐照引起SiC功率MOSFET栅氧损伤的研究
Investigation on Gate-Oxide Damage of SiC Power MOSFETs Induced by Heavy Ion
Ziwen Chen · Yuxiao Yang · Ruize Sun · Yijun Shi 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
近期研究表明，碳化硅（SiC）功率MOSFET在重离子辐照后，在极低的漏极应力水平下就会出现故障，且结构损伤主要集中在氧化层。然而，其损伤机制尚未得到精确分析。本研究考察了器件在不同漏极偏置条件下的栅极损伤机制。在200 V漏极偏置下，1200 V SiC功率MOSFET的栅极结构未出现损伤。漏极偏置高于200 V时，器件的损伤位置集中在沟道区上方的氧化层。在以往的研究中，栅极电介质内皮秒级的瞬态电场被认为是氧化层损伤的主要原因；然而，仅这一机制无法解释本文所报道的现象。因此，本文通过计算重离子...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC功率MOSFET栅氧化层重离子损伤机制的研究具有重要的战略意义。SiC器件已成为我们新一代光伏逆变器和储能变流器的核心功率开关，其可靠性直接影响系统的长期稳定运行。 该研究揭示了一个关键发现：在200V以上漏极偏置条件下，重离子辐照会在沟道区域上方的氧化层造...
大型地下氢气储存的比较技术经济分析
Comparative techno-economic analysis of large-scale underground hydrogen storage
Yashuai Huang · Xilin Shi · Shijie Zhuc · Xinxing Wei 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400
摘要 氢气作为一种兼具储能介质、原料和燃料多重角色的能源载体，目前受到广泛关注。地下氢气储存（UHS）被认为是大规模氢气储存的一种安全、经济且高效的解决方案，然而相关技术经济研究仍较为有限。本文基于工程案例，建立了针对枯竭气藏（DGR）、盐穴（SC）和衬砌岩洞（LRC）三种储氢方式的氢气储存平准化成本（LCOHS）计算模型。研究重点分析了氢气储存规模及注采频率对LCOHS的影响，旨在从经济角度为能源管理与政策制定提供数据支持。结果表明：（1）当储存容量为10^7 kg、每年完成一次注采循环时，盐...
解读: 该地下储氢技术研究对阳光电源储能系统具有战略参考价值。研究表明盐穴和岩洞储氢在高频注入-提取场景下成本优势显著(0.31-0.38美元/kg),这与我司ST系列PCS和PowerTitan储能系统的快速响应特性高度契合。可探索将地下储氢与电化学储能形成互补:电化学储能负责高频调节,地下储氢承担季节性...
基于模型-数据融合方法的锂离子电池储能系统惯性支撑持续功率边界在线估计
Online estimation of inertia-supporting sustaining power boundary of lithium-ion battery energy storage systems based on model-data fusion method
Shaoxin Shi · Qiao Peng · Tianqi Liu · Yunteng Dai 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393
摘要 锂离子电池储能系统（BESS）在为电力系统提供惯性支撑方面展现出巨大潜力。然而，如何在实现高效惯性支撑的同时保障电池的安全运行仍面临挑战，这要求对电池的输出边界进行准确估计，尤其是在在线运行条件下。然而，现有的电池输出功率边界评估方法通常忽略了惯性支撑特有的输出特性以及在线应用的需求，从而限制了其准确性与效率。本文提出了一种基于模型-数据融合方法（MDFM）的BESS惯性支撑持续功率边界（SPB）在线估计新方法。首先，开展一系列实验以研究电池在惯性支撑工况下的阻抗特性，并据此构建一种基于负...
解读: 该储能惯量支撑功率边界在线估算技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过模型-数据融合方法实现锂电池输出边界的实时精准评估,可直接集成至VSG虚拟同步机控制策略中,优化惯量响应过程中的功率调度。负阻抗等效电路模型结合SVM机器学习算法,能有效提升iSolarCl...