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具有有序纳米锥台阵列的高效砷化镓太阳能电池以增强光捕获和光伏性能
High-efficiency GaAs solar cells with ordered nano-conical frustum arrays for enhanced light trapping and photovoltaic performance
Sumit Sagar · Sagar Bhattarai · Jitendra Kumar · Amitesh Kumar 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288
摘要 在本研究中，我们通过引入有序纳米锥台（NCF）阵列结构，系统地研究了砷化镓（GaAs）太阳能电池的设计及其性能提升。这些独特的纳米结构通过促进光散射并降低反射率，增强了入射光子与活性GaAs层之间的相互作用，从而提高了光学吸收能力。利用时域有限差分法（FDTD）模拟，我们系统分析了这些纳米结构对光捕获和吸收效率的影响。优化后的纳米锥台结构在宽光谱范围内显著增强了光吸收，特别是在可见光和近红外区域表现突出。结果表明，在AM 1.5G太阳光谱条件下，该设计在300–1050 nm波长范围内的吸...
解读: 该纳米锥台阵列GaAs电池技术实现30.26%转换效率,对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其97%光谱吸收率和36.91mA/cm²短路电流密度,可启发我们优化MPPT算法以适配高效III-V族电池。纳米结构光管理思路可应用于iSolarCloud平台的光伏组件性能建模,提升发电预测精度...
太阳能光伏集成无传感器PMSM驱动三轮电动汽车控制
Control of Solar Photovoltaic Integrated Sensorless PMSM Driven Three-Wheeler Electric Vehicle
Sumit Kumar · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
本文提出了一种用于三轮电动汽车（EV）的集成太阳能光伏的无传感器永磁同步电机（PMSM）驱动系统。同时，基于印度驾驶循环（IDC）对车辆设计、建模和能量计算进行了深入研究。根据车顶尺寸，选择了太阳能光伏（PV）阵列，并通过升压转换器将其连接到直流母线，采用改进的扰动观察（P&O）算法实现最大功率输出。出于成本和可靠性方面的考虑，优先选用无位置传感器驱动系统。本研究采用了基于自适应磁链观测器（FO）的无传感器技术，该技术旨在消除直流偏移，并以简单的结构提供无谐波的磁链。该观测器的自适应特性融合了多...
解读: 该光伏集成无传感器PMSM驱动技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。文中的无速度传感器控制策略可直接应用于车载电机驱动系统，降低成本并提升可靠性；光伏直驱架构与阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法结合，可优化车载光伏充电效率。该技术对ST系列储能变流器与OBC充电机的协同控制具有启发意义，...
GaN HEMT半桥故障瞬态的解析建模及其基于PCB嵌入式Rogowski线圈的过流保护
Analytical Modeling of Fault Transient in a GaN HEMT Half Bridge and Its Overcurrent Protection With PCB Embedded Rogowski Coils
P. T. Nandh Kishore · Sumit Kumar Pramanick · Soumya Shubhra Nag · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）的短路耐受时间（SCWT）较短，这对其可靠性提出了挑战，尤其在电动汽车充电器等中高功率应用中。本文基于电路中的状态变量和数据手册参数，对包含寄生元件的氮化镓高电子迁移率晶体管半桥结构中的短路故障瞬态进行建模。较高母线电压下的故障会导致瞬时功率损耗增加，进而使结温升高。这会导致器件的短路耐受时间缩短。该模型还用于估算不同直流母线电压下的故障清除时间。本文提出了一种用于氮化镓高电子迁移率晶体管的超快过流保护方案。该保护方案采用基于非侵入式印刷电路板嵌入式罗...
解读: 该研究对阳光电源的GaN器件应用具有重要参考价值。文中提出的PCB嵌入式Rogowski线圈过流保护方案可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GaN功率模块设计中,有助于提升产品可靠性。特别是在1500V高压系统中,纳秒级故障检测能力可有效防止GaN器件损坏。该技术也可优化车载OBC充...
基于栅极偏压调控MoSe2场效应晶体管中TCR的高灵敏度热传感器设计
Highly Sensitive Thermal Sensor Design Using a Gate-Bias-Controlled TCR in MoSe2 FET
Shubham Saxena · Sumit Sharma · Biswajit Khan · Nitish Kumar 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年5月
电阻温度系数（TCR）是热传感器设计中的关键参数。本文研究了通过栅极电压调控层状半导体材料二硒化钼（MoSe2）的TCR可调性。利用原子力显微镜和拉曼光谱表征MoSe2薄片，其TCR值约为MoS2的两倍、金属薄膜的五倍（通常为0.5% K⁻¹）。在7 V栅压范围内，15 nm厚样品的TCR可提升至2.75% K⁻¹，调谐范围达两倍；65 nm样品的调谐范围更达4.5倍。器件TCR平均相对不确定度分别为3.8%（65 nm）和4.6%（15 nm），展现出优异的热敏性能。
解读: 该MoSe2场效应晶体管热传感技术对阳光电源功率电子产品具有重要应用价值。其2.75% K⁻¹的高TCR灵敏度和栅压可调特性，可应用于：1）SiC/GaN功率模块的精密温度监测，实现芯片级热管理优化；2）ST储能变流器和SG光伏逆变器的IGBT/MOSFET结温实时监控，提升过载保护精度；3）电动汽...
通过优化界面工程提升PbS-I量子点太阳能电池的电荷提取效率
Enhancing charge extraction efficiency in PbS-I quantum dot solar cell through optimized interface engineering
Muhammad Zahir Iqbal · Atika Bibi · Sajid Khan · Subhash Chandr 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287
摘要 碘配体封端的硫化铅胶体量子点（PbS-I-CQDs）在下一代光伏器件中具有重要应用前景。然而，其性能受到吸收层内部及界面处非辐射载流子复合与电荷积累的限制。本文采用界面异质结策略，在吸收层（PbS-I）与载流子收集电极（Au）之间引入乙二硫醇封装的硫化铅（PbS-EDT）量子点薄膜作为空穴传输层（HTL），以缓解上述问题。为研究PbS-I-CQDs的光伏性能，我们设计了两种不同的器件结构：无HTL结构（Glass\ITO\ZnO\PbS-I\Au）和含HTL结构（Glass\ITO\ZnO...
解读: 该PbS量子点太阳能电池界面工程优化技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻参考价值。研究通过PbS-EDT空穴传输层优化载流子提取,将光电转换效率提升至10.7%,其界面异质结设计理念可启发我们在MPPT算法中针对新型光伏材料优化追踪策略。该技术降低非辐射复合、提升载流子迁移率的思路,与我们三电平...