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高击穿电压的710 GHz氮化镓梯度掺杂肖特基势垒二极管
710 GHz GaN gradient doped Schottky barrier diode with high breakdown voltage
Xiufeng Song · Shenglei Zhao · Kui Dang · Longyang Yu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于氮化镓（GaN）材料的梯度掺杂肖特基势垒二极管，实现了高达710 GHz的截止频率和优异的击穿特性。通过优化梯度掺杂结构，有效调控了电场分布，显著提升了器件的击穿电压，同时保持了低势垒高度与低寄生电阻，从而实现高频与高功率兼容性能。该器件在太赫兹应用中展现出巨大潜力，为下一代高频电子器件提供了可行的技术路径。
解读: 该710GHz GaN梯度掺杂肖特基二极管技术对阳光电源功率器件升级具有重要参考价值。其梯度掺杂结构优化思路可启发我们在SG系列逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的设计，特别是在高频DC-DC变换环节。高击穿电压特性有助于提升1500V系统的可靠性，而优异的高频特性可支持逆变器向更高开关频率发展...
MoS2/SiC异质结的能带对齐及其超高整流比和光伏效应
Band alignment of MoS2/SiC heterojunctions with ultrahigh rectifying ratio and photovoltaic effect
Binbin Ding · Qian Liu · Yu Zhou · Boyi Bai 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文研究了MoS2/SiC异质结的能带对齐特性，该结构表现出极高的整流比和显著的光伏效应。通过精确调控界面特性，实现了优异的电学性能和光响应特性。实验结果表明，该异质结具有清晰的能带偏移和良好的载流子分离效率，在可见光至近红外波段展现出高效的光电转换能力。该研究为二维/宽禁带半导体异质结构在高性能光电器件中的应用提供了重要依据。
解读: 该MoS2/SiC异质结研究对阳光电源SiC功率器件应用具有重要参考价值。超高整流比特性可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的SiC MOSFET性能，降低反向漏电流，提升系统效率。能带工程方法为功率模块界面优化提供理论依据，可改善器件开关特性和热稳定性。光伏效应研究启发在三电平拓扑中探索...
增强型GaN p型场效应晶体管中的极化增强电导
Polarization-enhanced conductivity in enhancement-mode GaN p-FET
Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jialin Duan 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文报道了一种通过极化工程实现高电导率的增强型GaN p型场效应晶体管。利用AlN/GaN超晶格中的自发和压电极化效应，显著增强了空穴载流子浓度与迁移特性，从而在常关型器件中实现了优异的导通性能。实验结果表明，极化诱导的二维空穴气有效调制了p型沟道电导，提升了器件的电流开关比和阈值电压稳定性。该策略为高性能GaN基互补电路的发展提供了可行路径。
解读: 该GaN p-FET极化增强技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。通过AlN/GaN超晶格结构提升的载流子特性，可显著改善SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的导通性能，有助于降低开关损耗。特别是在1500V高压系统中，该技术可提升GaN器件的可靠性和效率。同时，增强型p-FET的...
从第一性原理揭示三元硫族化合物NaBiS2中优异光伏性能的起源
Revealing the origin of promising photovoltaic performance in ternary chalcogenide NaBiS2 from first principles
Nano Energy · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文采用第一性原理计算研究了三元硫族化合物NaBiS2的电子结构与光学性质，揭示了其优异光伏性能的微观机制。结果表明，NaBiS2具有直接带隙特征和较强的光吸收能力，导带底与价带顶主要由Bi的6p和S的3p轨道贡献，呈现出弱载流子有效质量与高载流子迁移率特性。此外，材料表现出良好的缺陷容忍性和适中的带隙，有利于实现高开路电压与高光电转换效率。本工作为NaBiS2作为新型光伏材料的应用提供了理论依据。
解读: 该NaBiS2三元硫族化合物的光伏特性研究对阳光电源光伏材料选型具有前瞻参考价值。其直接带隙、强光吸收和高载流子迁移率特性，可为SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化提供新型电池材料的I-V特性数据支撑。材料的缺陷容忍性和适中带隙有利于实现高开路电压，这与阳光电源1500V高压系统的技术路线高度契合，...
高性能功率因数校正电路中线性与非线性前馈控制器的设计与实现
Design and Implementation of Linear and Nonlinear Feedforward Controllers for High-Performance Power Factor Corrected Circuits
Tian-Hua Liu · Yu-Cheng Song · Woei-Luen Chen · IET Power Electronics · 2025年2月 · Vol.18
本文研究了用于高性能功率因数校正电路的前馈控制器设计与实现，涵盖线性与非线性控制器。通过分析输入电压扰动对系统动态响应的影响，提出了相应的前馈补偿策略，以提升系统的抗干扰能力与动态性能。在线性前馈控制基础上，进一步引入非线性前馈结构，有效改善大信号工况下的稳定性与响应速度。实验结果表明，所设计的前馈控制器显著提高了功率因数、降低了输入电流畸变，并增强了系统在宽负载与输入电压变化范围内的鲁棒性。
解读: 该前馈控制技术对阳光电源功率因数校正环节具有重要应用价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器的AC-DC整流级，线性与非线性前馈控制可显著提升电网电压波动下的动态响应速度，降低输入电流THD至<3%，满足IEEE 1547并网标准。对车载OBC充电机，该技术可在宽输入电压范围（85-265VAC）内保...
通过掺杂钽改善p型SnOx薄膜晶体管的电学性能和边缘效应
Improving electrical performance and fringe effect in p-type SnOx thin film transistors via Ta incorporation
Yu Song1Runtong Guo1Ruohao Hong1Rui He1Xuming Zou1Benjamin Iñiguez2Denis Flandre3Lei Liao4Guoli Li4 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46
本研究通过射频磁控溅射法结合锡钽（3 at.%）靶材制备掺钽SnOx（SnOx:Ta）薄膜，并在270 ℃下退火30 min，探究Ta掺杂对p型SnOx薄膜晶体管（TFT）电学性能及边缘效应的影响。结果表明，与未掺杂薄膜相比，SnOx:Ta薄膜结晶性提高，缺陷密度降低至3.25×10¹² cm⁻²·eV⁻¹，带隙展宽至1.98 eV。相应TFT器件表现出更低的关态电流、更高的开关电流比（2.17×10⁴）、亚阈值摆幅显著降低41%，且稳定性增强。此外，Ta掺杂有效抑制了边缘效应及沟道宽长比（W/...
解读: 该p型SnOx薄膜晶体管技术对阳光电源功率器件及控制系统具有重要参考价值。Ta掺杂提升的结晶性、降低的缺陷密度（3.25×10¹²cm⁻²·eV⁻¹）及41%亚阈值摆幅改善，可启发ST储能变流器和SG逆变器中栅极驱动电路的优化设计，提升开关特性和降低损耗。更高的开关比（2.17×10⁴）和抑制边缘效...
采用PCB走线集成的两相谐振开关电容变换器
A Two-Phase Resonant Switched-Capacitor Converters Using PCB Trace Integration
Longyang Yu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song · Tao Zhang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月
谐振开关电容变换器具有无电容电流尖峰、实现软开关、高可靠性和高效率的优点，但因使用分立谐振电感而限制了功率密度。为此，本文提出一种基于PCB铜箔走线集成谐振电感的方法，应用于两相谐振开关电容变换器。该方法基于直接耦合理论，利用两相变换器在相内PCB走线的耦合，缩短走线长度并降低铜损，同时消除分立电感的铁芯损耗。所提方法可提升轻载效率与功率密度，并降低分立电感成本。实验搭建了240W GaN基原型样机，对比验证了该集成方法的有效性。结果表明，采用PCB走线电感的样机具有更高的轻载效率和功率密度。
解读: 该PCB走线集成谐振电感技术对阳光电源储能与充电产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器的DC-DC变换环节，可通过PCB走线替代分立电感，显著提升轻载效率和功率密度，降低磁性元件成本。该技术与阳光电源现有GaN器件应用形成协同，特别适用于车载OBC充电机等空间受限场景。两相谐振开关电容拓扑的软开...
一种频率控制的电池自适应远距离高效无线充电系统
A Frequency-Controlled Battery Adaptive Long-Distance High-Efficiency Wireless Charging System
Jigang Wang · Weiwen Chen · Mengcheng Huang · Song Yu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
多中继无线功率传输（MR-WPT）系统在复杂空间内难以维护设备的远距离供电中具有显著优势。本文提出一种结构极简的电池负载自适应无线充电系统，设计了一种新颖的n线圈MR-WPT系统，可在不同频率下实现零相位角恒流（CC-ZPA）与恒压（CV-ZPA）输出。通过发射端感知电池状态的方法获取系统端口特性，并据此建立两种充电模式的切换判据。系统仅利用发射端电流信息判断电池状态并调节频率切换模式，无需通信与拓扑切换，结构最简。六线圈原型实验验证了系统最大谐振传输效率达97%。
解读: 该频率控制的MR-WPT技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。其CC-ZPA/CV-ZPA自适应切换机制可直接应用于无线充电桩产品，实现无通信的电池状态感知与充电模式切换，简化系统架构。多中继线圈的远距离传输特性（97%谐振效率）可解决停车位偏差容忍度问题，提升用户体验。该技术的发射端电流...
关于微能源控制单元
MECU）集成电网的未来
Baihe Su · Yu-Chuan Li · Zhijie Liu · Ke-Jun Li 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
随着可再生能源应用的推广，分布式光伏发电已成为一种重要的电源形式。越来越多的分布式光伏通过传统变流器接入配电系统。随着光伏渗透率的不断提高，由于光伏电源固有的随机性和波动性，电网面临着诸多挑战。微能源控制单元（MECU）作为一种安全、经济、高效利用光伏电源的替代方案被提出。基于多端口结构，MECU连接光伏、储能、电网和需求侧负载。MECU具有能量自平衡、暂态稳定支撑、灵活的需求侧整合以及电能质量改善等优势。针对不同应用场景开发了两款MECU样机。轻型MECU专为空间受限的小容量光伏系统设计；模块...
解读: 该MECU集成电网技术与阳光电源多能协同战略高度契合。在产品应用层面：ST储能系统可作为MECU核心单元，通过能量管理算法实现源-荷-储协同优化；SG系列逆变器的GFM构网型控制技术可增强MECU自主调控能力，提升分布式光伏并网稳定性；iSolarCloud平台可延伸为MECU集群管理系统，实现多站...
一种基于分数规划的100%可再生能源电-甲醇联产规划模型
A Novel Fractional Programming-based Planning Model for 100% Renewable Poly-generation of Electricity and Methanol
Zhipeng Yu · Yingtian Chi · Jin Lin · Feng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
与可再生能源发电商签订长期购电协议（PPA）是推动难减排行业脱碳的有效途径。然而，由于可再生能源出力的波动性与间歇性，发电商通常需过度装机以满足固定电量交付承诺，导致大量弃电和成本上升。电转甲醇（P2M）技术通过提供灵活的化学储能与需求，有助于大规模整合可再生能源。本研究提出一种兼顾刚性与柔性负荷的100%可再生能源电-甲醇联产统一规划框架，以最大化内部收益率（IRR）为目标，构建并高效求解混合整数线性分式规划（MILFP）模型。基于实际数据的验证结果表明，该方法显著提升IRR，降低可再生能源弃...
解读: 该分数规划模型对阳光电源PowerTitan储能系统与SG光伏逆变器的协同优化具有重要价值。研究提出的电-甲醇联产框架可启发阳光电源在工业园区场景中，将ST储能变流器与电解制氢/甲醇设备耦合，通过柔性化学负荷消纳光伏弃电，提升IRR指标。其MILFP优化算法可集成至iSolarCloud平台，实现P...
基于分布式气隙与高热导率平面磁元件的3D氮化镓PoL转换器
A 3-D GaN-Based PoL Converters Based on the Planar Magnetic Component With Distributed Air Gap and High Thermal Conductivity
Longyang Yu · Wei Mu · Shenglei Zhao · Xiufeng Song 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
新兴的氮化镓器件具有更小的体积和更低的开关损耗，适用于点负载（PoL）转换器。然而，高频铁氧体材料的磁芯损耗密度已接近瓶颈，难以进一步减小磁芯截面积，导致平面电感成为多数PoL转换器中高度最高的元件。本文提出一种基于合金粉末磁芯集成磁元件的3D GaN PoL转换器，该磁元件具有分布式气隙、更低的磁芯损耗和更高的热导率，显著提升转换器的效率与散热性能。文章详细分析了磁元件的寄生参数、磁设计及热特性，并搭建了90 W、12–1.8 V的四相PoL转换器样机，对比采用铁氧体与合金磁芯的性能。实验结果...
解读: 该3D GaN PoL转换器技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器中，分布式气隙平面磁元件可显著降低DC-DC变换级的体积与损耗，提升功率密度；合金粉末磁芯的高热导率特性可改善散热设计，延长系统寿命。在SG光伏逆变器的Boost升压电路中，该磁元件技术可减小电感体积，配合GaN器...
一种基于FCS-MPC的无阈值牵引逆变器开路故障诊断方法
An FCS-MPC-Based Threshold-Free Diagnosis Method for Open-Circuit Faults in Traction Inverters
Hongwei Tao · Yunquan Song · Zhen Huang · Yunjun Yu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
针对牵引系统中两电平逆变器常见的开路故障，提出一种基于有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）的无阈值故障诊断方法。通过分析正常与故障工况下的代价函数估计值生成残差序列，遍历该序列获取最小残差以定位故障，并引入残差变化率进行故障结果的二次确认。该方法无需设定阈值，也无需额外硬件。实验结果表明，该方法在参数失配情况下具有较强鲁棒性，可在八分之一个电周期内准确诊断开路故障，验证了其有效性和可行性。
解读: 该无阈值开路故障诊断技术对阳光电源储能变流器和新能源汽车产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan系统，该方法可在八分之一电周期内快速诊断IGBT开路故障，无需额外传感器即可提升系统可靠性，降低硬件成本。对于车载OBC和电机驱动产品，基于FCS-MPC的诊断方法与现有控制策...
基于人工表面等离激元的小型化高共模抑制平衡式滤波功分器
Compact Balanced Filtering Power Divider With High Common Mode Suppression Level Using Spoof Surface Plasmon Polaritons
Yi Song · Jiehao Yu · Qian Yang · Mengran Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年1月
本文基于类表面等离子体激元（SSPPs）提出了一种具有可控截止频率的紧凑型超宽带平衡滤波功分器（FPD）。首先，为实现尺寸小型化，采用工字形微带结构设计了一种紧凑型 SSPP 单元，并对其色散特性进行了分析。其次，利用微带 - 槽线（MTS）过渡馈电结构和 T 形槽线结构设计了一种具有高共模（CM）抑制水平的平衡高通功分器（PD）。MTS 过渡馈电结构实现了差模（DM）高通响应和高共模抑制水平，T 形槽线结构实现了功率分配功能。然后，将平衡高通 PD 与低通 SSPP 结构相结合，设计了一款中心...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于仿表面等离激元（SSPP）的平衡滤波功分器技术在电磁兼容和信号处理层面具有一定的参考价值，但与公司核心业务的直接关联度有限。 该技术的核心创新在于通过I型微带结构实现小型化设计，并利用微带-槽线转换和T型槽线结构实现差模高通响应和高达35dB的共模抑制。对于阳光电...
基于解聚合策略的虚拟电厂异构柔性资源优化协同调度
A De-aggregation strategy based optimal co-scheduling of heterogeneous flexible resources in virtual power plant
Zixuan Zheng · Jie Li · Xiaoming Liu · Chunjun Huang 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383
摘要 虚拟电厂（VPP）作为一种有效解决方案，可在包含多种类型柔性资源（FRs）的并网型微电网中维持内部功率平衡，并参与外部削峰辅助服务。然而，随着不同类型柔性资源在响应行为上的特征异质性日益显著，以及其在削峰过程中的耦合关系，给VPP调度指令的精确分解带来了挑战。本文提出一种基于离散选择模型和特征匹配方法的解聚合策略，以动态排序柔性资源的响应顺序，同时优化VPP的削峰能力。首先，对异构特征进行精细化建模，以刻画多类型柔性资源满足并网微电网调度需求（SDGM）的响应能力。随后，构建特征差异量化模...
解读: 该VPP解聚优化策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。通过异构资源特征建模和动态响应排序,可提升储能系统参与电网调峰辅助服务的精准度。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,能够优化多类型柔性资源协同调度,降低70%调峰偏差。该技术可增强阳光电源微网解决...
联合多阶段规划可再生能源、氢储能与氨储能以深度脱碳高比例可再生能源电力系统
Joint Multi-Stage Planning of Renewable Generation, HESS, and AESS for Deeply Decarbonizing Power Systems With High-Penetration Renewables
Zhipeng Yu · Jin Lin · Feng Liu · Jiarong Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
针对高比例可再生能源电力系统深度脱碳中面临的跨日间歇性与源荷季节性失衡问题，传统调节能力受限。本文提出引入氢储能系统（HESS）与氨储能系统（AESS）逐步替代火电，构建含碳排放约束的多阶段容量扩展规划模型，采用年际 hourly 数据刻画可再生能源波动特性。结合Dantzig-Wolfe分解的改进列生成法高效求解大规模模型。基于中国实际系统研究表明：所提方法在不同可再生能源渗透率下均能保障高供电可靠性，避免典型场景法在高渗透（≥30%）下的可靠性下降问题；HESS与AESS显著降低脱碳成本，在...
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的长周期储能规划具有重要价值。文章提出的HESS（氢储能）与AESS（氨储能）协同规划方法，为阳光电源拓展季节性储能解决方案提供理论支撑。研究验证的年际hourly数据建模方法可直接应用于iSolarCloud平台的容量配置优化模块，提...
基于p-GaN栅极HEMT平台的高电流增强型InGaN/GaN p-FET
High-Current E-Mode InGaN/GaN p-FET on p-GaN Gate HEMT Platform
Jingjing Yu · Jin Wei · Junjie Yang · Teng Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
增强型（E 模式）氮化镓（GaN）p 沟道场效应晶体管（p - FET）的低电流密度对其在互补逻辑（CL）电路中的应用构成了严峻挑战。在这项工作中，在具有 p - 铟镓氮（InGaN）/p - GaN/铝镓氮（AlGaN）/GaN 异质结构的 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）平台上展示了一种高电流 E 模式 InGaN/GaN p - FET。所提出的异质结构在 InGaN/GaN 界面引入了净极化电荷，从而增强了二维空穴气（2DHG）。在施加负栅极偏压时，在表面金属 - 绝缘体...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项高电流增强型InGaN/GaN p-FET技术具有重要的战略价值。该技术通过在p-GaN栅极HEMT平台上引入p-InGaN/p-GaN/AlGaN/GaN异质结构，利用极化电荷效应形成增强型二维空穴气（2DHG）通道，成功将p-FET的最大电流密度提升至-20 mA/...
客座编辑特刊：面向零排放电动交通的电机驱动先进技术
Guest Editorial Special Issue on Advanced Technologies of Motor Drives for Zero-Emission E-Mobility
Yunwei Ryan Li · Wei Hua · Luca Zarri · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
为实现《巴黎协定》将全球温升控制在2°C以内的目标，电动交通（e-mobility）迅速发展。然而，其电机驱动系统所耗电能仍部分来自化石能源，因此提升驱动系统能效成为实现净零排放的关键。本期特刊聚焦电机驱动在新材料、谐波抑制、电磁干扰抑制、智能控制、故障容错、能量管理及系统设计等方面的前沿进展，收录43篇高质量论文，涵盖提高能效的多种技术路径，推动电动交通可持续发展。
解读: 该特刊聚焦的电机驱动先进技术对阳光电源新能源汽车产品线具有直接应用价值。其中SiC/GaN器件应用、三电平拓扑技术可直接优化车载OBC充电机和电机驱动系统的功率密度与效率；PWM控制、SVPWM及模型预测控制MPC等智能控制算法可提升电机驱动精度和动态响应；谐波抑制与EMI抑制技术可改善充电桩的电能...