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基于碳电极无空穴传输层介观钙钛矿太阳能电池中能量转换的构建过程
Building-up process of power conversion in carbon-electrode-based, hole-conductor-free mesoscopic perovskite solar cells
Heng Peng · Junhao Xue · Mei Fang · Conghua Zhou · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文研究了基于碳电极、无空穴传输材料的介观钙钛矿太阳能电池中光电转换效率的构建机制。通过系统分析器件结构、界面特性及电荷传输动力学，揭示了在无空穴导体条件下，碳电极与钙钛矿层之间的有效接触对载流子提取和复合抑制的关键作用。结合材料表征与器件性能测试，阐明了电池内部电场分布与能量能级匹配对开路电压和填充因子的影响规律，为低成本、高稳定性钙钛矿太阳能电池的设计提供了理论依据。
解读: 该碳电极无空穴层钙钛矿电池研究对阳光电源光伏产品线具有前瞻价值。其低成本、高稳定性特性契合SG系列逆变器对新型光伏组件的适配需求，简化的器件结构可降低组件制造成本，提升系统经济性。研究揭示的界面电荷传输机制与能级匹配原理，可指导MPPT算法优化，提高弱光及复杂工况下的功率提取效率。碳电极的长期稳定性...
共源共栅GaN HEMT的自持关断振荡：发生机理、不稳定性分析及振荡抑制
Self-Sustained Turn-OFF Oscillation of Cascode GaN HEMTs: Occurrence Mechanism, Instability Analysis, and Oscillation Suppression
Peng Xue · Francesco Iannuzzo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文全面研究了共源共栅（Cascode）GaN HEMT在关断过程中产生的自持振荡现象。文章分析了振荡波形，指出振荡的发生受测试电路寄生参数影响，并深入探讨了其发生机理、不稳定性条件及相应的抑制策略，为高频功率变换器的可靠设计提供了理论依据。
解读: GaN器件在高频、高效率功率变换中具有显著优势，是阳光电源下一代户用光伏逆变器及小型化储能PCS产品提升功率密度的关键技术路径。本文针对Cascode GaN器件关断振荡的分析，对优化驱动电路设计、抑制EMI噪声及提升系统可靠性具有直接指导意义。建议研发团队在开发高频GaN逆变器时，重点参考文中关于...
半桥电路中SiC MOSFET的温度相关瞬态分析模型
A Temperature-Dependent Analytical Transient Model of SiC MOSFET in Half-Bridge Circuits
Peng Xue · Pooya Davari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种SiC MOSFET的温度相关瞬态模型。通过将开关过程划分为四个阶段，详细分析了MOSFET及其体二极管在各阶段的工作特性，并建立了相应的等效电路。研究重点探讨了栅漏电容（Cgd）等参数随温度变化的非线性影响，为功率器件的高精度瞬态仿真提供了理论基础。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。随着公司在组串式逆变器、PowerTitan储能系统及高压充电桩中大规模应用SiC器件，精确的温度相关瞬态模型能显著提升产品研发阶段的仿真精度，优化驱动电路设计，从而降低开关损耗并提升系统效率。此外，该模型有助于更准确地评估SiC模块在极端工况下的热应力，对提升光...
高速缓冲层IGBT电感开关特性建模
Modeling Inductive Switching Characteristics of High-Speed Buffer Layer IGBT
Peng Xue · Guicui Fu · Dong Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年4月
本文提出了一种基于物理的高速缓冲层IGBT紧凑模型。该模型利用MATLAB/Simulink中基于一维傅里叶变换的双极性扩散方程（ADE）求解器，通过对高速缓冲层IGBT电感开关行为的深入理解，实现了全注入水平下的ADE方程求解。
解读: IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）的核心功率器件。该研究提出的物理紧凑模型能更精确地模拟器件在高速开关过程中的动态特性，有助于优化逆变器及PCS的驱动电路设计，降低开关损耗并提升系统效率。同时，该模型对提升功率模块的热设计精度和...
串联-串联补偿双向感应电能传输系统的解耦状态平面分析
Decoupled State-Plane Analysis of Series–Series Compensated Bidirectional IPT Systems
Bo Xue · Liang Wang · Peng Zhao · Minfan Fu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对串联-串联补偿双向感应电能传输（IPT）系统中多谐振元件导致的谐振电流交叉耦合问题，传统状态平面分析（SPA）方法难以适用。本文提出了一种新型解耦SPA方法，通过建立两个解耦等效电路，有效简化了系统行为分析，为IPT系统的优化设计提供了理论支撑。
解读: 该研究提出的解耦状态平面分析法对阳光电源的无线充电技术（如电动汽车无线充电桩）具有重要参考价值。IPT系统在无线充电场景中存在复杂的谐振耦合，该方法能显著提升系统建模精度与控制策略优化效率。此外，该分析思路可迁移至阳光电源储能系统（如PowerTitan/PowerStack）中双向DC-DC变换器...
考虑温度依赖性的场截止型IGBT解析瞬态模型
Analytical Transient Model of Field-Stop IGBT Accounting for Temperature Dependence
Peng Xue · Pooya Davari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
场截止（FS）IGBT已成为中高功率应用的主流器件。本文提出了一种考虑温度依赖性的FS IGBT解析瞬态模型，旨在实现对器件开关行为的快速且精确的仿真，为功率电子系统的设计与优化提供理论支撑。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。作为光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、ST系列PCS）的供应商，IGBT是核心功率开关器件。该解析模型能够提升研发阶段对逆变器开关损耗和热特性的仿真精度，特别是在高温工况下，有助于优化散热设计和驱动电路参数。这不仅能缩短产品开发周期，还能提升组串式逆变...
双有源桥变换器中无气隙纳米晶磁芯变压器的磁通平衡控制
Flux Balancing Control of Ungapped Nanocrystalline Core-Based Transformer in Dual Active Bridge Converters
Pengfei Yao · Xiaohua Jiang · Peng Xue · Shiqi Ji 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
变压器直流偏磁是双有源桥（DAB）变换器面临的关键挑战，尤其在使用高磁导率无气隙纳米晶磁芯时。稳态电流直流偏置易导致变压器饱和，且在瞬态条件下风险更高。本文提出了一种直流偏置模型，用于分析稳态下的直流偏置问题。
解读: 该研究直接关联阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及PCS核心拓扑。DAB变换器是实现储能系统高效双向能量流动的关键环节，而纳米晶磁芯因其高磁导率常被用于提升功率密度。然而，磁通偏置导致的饱和问题是影响PCS可靠性的核心痛点。建议研发团队参考该磁通平衡控制策略，优化PCS...
失配光伏差分功率处理系统中的功率额定值平衡控制与可靠性提升
Power-Rating Balance Control and Reliability Enhancement in Mismatched Photovoltaic Differential Power Processing Systems
Yinxiao Zhu · Huiqing Wen · Guanying Chu · Xue Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
随着光伏组件数量增加，差分功率处理（DPP）系统的功率应力分布、控制实现、成本及可靠性成为核心挑战。本文提出一种改进的功率额定值平衡（IPRB）控制策略，用于基于PV-to-bus架构的DPP系统，确保各光伏子模块功率分配均衡，有效提升系统整体可靠性与效率。
解读: 该研究针对光伏组件失配问题提出的DPP架构及IPRB控制策略，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏解决方案具有重要的技术参考价值。在复杂阴影或组件老化导致失配的场景下，通过优化功率应力分布，可进一步提升逆变器MPPT效率并延长系统寿命。建议研发团队关注该拓扑在分布式光伏系统中的应用潜力，探索将其作为提...
共源共栅GaN HEMT短路振荡研究
Investigation on the Short-Circuit Oscillation of Cascode GaN HEMTs
Peng Xue · Luca Maresca · Michele Riccio · Giovanni Breglio 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文研究了共源共栅（Cascode）氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在短路条件下产生的自激振荡现象。研究发现，该振荡在短路事件中被激发，且栅极电阻RG对抑制该振荡的效果并不显著。
解读: 随着阳光电源在户用光伏逆变器及高频化功率变换器中对GaN器件的应用探索，该研究具有重要参考价值。Cascode GaN器件在极端短路工况下的自激振荡可能导致器件失效，影响逆变器可靠性。建议研发团队在设计驱动电路及短路保护策略时，不能仅依赖增加栅极电阻，需结合寄生参数优化PCB布局，或采用更先进的快速...
一种新型前端调速
FESR）风力发电机组的动态建模与控制器设计
Dan-Yong Li · Wen-Chuan Cai · Peng Li · Shan Xue 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
本文研究了一种采用差速变速箱（VRG）的新型前端调速（FESR）风力发电机组的建模与控制。针对该系统中的表贴式永磁同步电机，提出了相应的控制策略，旨在优化风能捕获效率并提升系统动态响应性能。
解读: 阳光电源作为全球风电变流器领域的领先供应商，该研究提出的FESR技术通过机械变速与电力电子变换的深度融合，为风电变流器拓扑优化提供了新思路。对于阳光电源的风电变流器产品线，该技术有助于提升低风速下的发电效率及电网适应性。建议研发团队关注VRG与变流器控制策略的耦合效应，探索在现有全功率变流器架构中引...
一种场截止型IGBT开通过程中温度相关的dVCE/dt和dIC/dt模型
A Temperature-Dependent dVCE/dt and dIC/dt Model for Field-Stop IGBT at Turn-on Transient
Peng Xue · Pooya Davari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种场截止（FS）型IGBT开通过程中dVCE/dt和dIC/dt的完整解析模型。通过数值仿真，识别了影响FS IGBT开通行为的关键杂散参数及内部物理机制。基于对开通行为的深入理解，该模型为功率器件的开关特性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、风电变流器）中功率模块的选型与驱动设计。在组串式和集中式逆变器中，IGBT开通时的dV/dt和dI/dt直接影响EMI性能、开关损耗及电压应力。通过该温度相关模型，研发团队可更精准地优化驱动电路参数，提升PowerTitan等大功率储能系统的...
一种半桥电路中碳化硅MOSFET的温度相关解析瞬态模型
A Temperature-Dependent Analytical Transient Model of SiC MOSFET in Half-Bridge Circuits
Peng Xue · Pooya Davari · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）的温度相关瞬态模型。将 SiC MOSFET 的开关瞬态过程分为四个阶段。在每个阶段，对 MOSFET 及其体二极管的工作情况进行分析，并得到相应的等效电路。分析表明，$C_{gd}\times dV_{ds}/dt$ 和 $L_{s}\times dI_{d}/dt$ 引起的负反馈机制、SiC MOSFET 体二极管 N 基区的过剩电荷抽取以及开关瞬态时的动态转移特性是关键的物理特性。同时分析了低端 MOSF...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC MOSFET温度依赖瞬态模型研究具有重要的工程应用价值。作为功率变换核心器件，SiC MOSFET已广泛应用于我司的光伏逆变器、储能变流器等产品中，其开关特性直接影响系统效率、可靠性和功率密度。 该模型的核心价值在于精确刻画了半桥电路中SiC MOSFET的开...
考虑长时氢储能与多重不确定性的电-气-氢综合能源系统优化规划
Optimal Planning for Electricity–Gas–Hydrogen Integrated Energy Systems Considering Intertemporal Long-term Hydrogen Storage and Multiple Uncertainties
Jingxuan Zhang · Xinyue Chang · Yixun Xue · Xiang Bai 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
为解决综合能源系统中能源供需长期失衡的问题，提出了一种涉及跨期长期储氢的电 - 氢和电 - 气互换系统。在该系统中，跨期氢能存储确保了全年荷电状态的连续性，以实现日内和日间的充放电，促进可再生能源消纳和能源的跨期转移。此外，考虑了影响能量转换设备效率和场景概率的多种不确定性因素。为应对综合能源系统中的多种不确定性，提出了一种将随机模型和鲁棒模型相结合的混合方法，并采用不确定性调整参数来灵活微调规划方案的保守程度。然后，将列与约束生成算法和鲁棒对偶理论相结合，将原问题分解为具有混合整数线性特征的主...
解读: 该电-气-氢综合能源系统优化规划技术对阳光电源储能与氢能业务具有重要应用价值。长时氢储能的跨时段调节特性可与PowerTitan储能系统形成互补，电化学储能负责短时调频调峰，氢储能实现季节性能量平衡，提升ST系列储能变流器在多能耦合场景的应用深度。鲁棒优化与随机规划相结合的不确定性处理方法，可直接应...
基于物理信息注意力残差网络的电池智能温度预警模型
Battery intelligent temperature warning model with physically-informed attention residual networks
Xue Ke · Lei Wang · Jun Wang · Anyang Wang 等12人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热安全管理提出了更高要求。传统的物理模型需要大量离线参数辨识，在计算效率与模型保真度之间难以平衡；而数据驱动方法虽然精度较高，但缺乏可解释性，且在不同工况下需要大量数据支持。为应对上述挑战，本文提出了一种物理信息引导的注意力残差网络（Physics-Informed Attention Residual Network, PIARN），该模型将改进的非线性双电容模型与热集总模型嵌入到物理引导的循环神经网络框架中，从而提升了模型的可解释性与泛化能力。所设计的残...
解读: 该物理信息引导的电池温度预警技术对阳光电源储能系统具有重要价值。PIARN模型结合物理模型与深度学习,可集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS热管理模块,实现0.1°C精度的在线温度预测和近100%准确率的热预警。其轻量化物理模型与残差网络架构适合边缘计算部署,可通过iSolar...
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...