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基于多通道结构的高电流密度GaN基P沟道FinFET演示
Demonstration of a GaN-based P-channel FinFET with high current density based on multi-channel structure
Xu Liu · Shengrui Xu · Tao Zhang · Hongchang Tao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年5月 · Vol.126
本文报道了一种基于多通道结构的氮化镓（GaN）P沟道FinFET器件，实现了高漏极电流密度。通过精确设计鳍状沟道的几何结构与掺杂分布，有效提升了空穴载流子的输运特性与栅控能力。实验结果表明，该器件在常温下表现出良好的开关特性与饱和电流输出，最大漏极电流密度显著优于同类P型GaN器件。该结构为高性能GaN基互补逻辑电路的发展提供了可行的技术路径。
解读: 该GaN基P沟道FinFET技术对阳光电源的功率变换产品具有重要价值。多通道结构实现的高电流密度特性,可显著提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度。作为互补逻辑电路的关键器件,该P型GaN器件有助于开发更高效的三电平拓扑结构,特别适用于车载OBC等对体积敏感的应用场景。其优异的开关特性...
具有高击穿电压和高温度灵敏度的614 MW/cm² AlGaN沟道肖特基势垒二极管
A 614 MW/cm2 AlGaN-channel Schottky barrier diode with high breakdown voltage and high temperature sensitivity
Heyuan Chen · Tao Zhang · Huake Su · Xiangdong Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种基于AlGaN沟道的高性能肖特基势垒二极管，其功率密度高达614 MW/cm²，兼具高击穿电压与优异的温度灵敏度。通过优化AlGaN材料结构与界面特性，器件在高温环境下表现出稳定的电学性能和良好的热响应特性，适用于高频、高功率及高温电子应用。实验结果表明，该二极管在反向击穿电压和正向导通特性之间实现了良好平衡，同时展现出显著的温度依赖性电流输运行为，为高温传感与高功率整流集成提供了新思路。
解读: 该AlGaN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。614 MW/cm²的高功率密度特性可应用于SG系列高功率密度光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率模块设计，有助于提升功率密度和转换效率。其优异的高温特性对车载OBC和充电桩等高温工作环境下的器件选型提供新思路。该技术的温度灵敏特性...
具有AlN超晶格背势垒的SiC衬底双通道AlGaN/GaN肖特基势垒二极管
Double-channel AlGaN/GaN Schottky barrier diode with AlN super back barrier on SiC substrate
Tao Zhang · Junjie Yu · Heyuan Chen · Yachao Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
本文报道了一种在SiC衬底上制备的具有AlN超晶格背势垒结构的双通道AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。通过引入AlN超晶格作为背势垒，有效抑制了二维电子气向衬底方向的扩展，增强了载流子 confinement 效应，提升了器件的反向阻断能力与正向导通性能。该结构实现了高击穿电压与低泄漏电流的优异平衡。实验结果表明，器件具有较低的开启电压和高电流密度，同时反向击穿电压显著提高。该设计为高性能GaN基功率二极管的发展提供了可行方案。
解读: 该双通道AlGaN/GaN肖特基二极管技术对阳光电源的功率器件升级具有重要参考价值。AlN超晶格背势垒结构可显著提升GaN器件的击穿电压和导通特性,这对SG系列1500V光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频化设计至关重要。特别是在三电平拓扑中,该技术可用于优化快恢复二极管的性能,有助于提升系统效率和...
基于里德堡原子干涉仪的直流与工频电场测量
DC and power-frequency electric field measurement with Rydberg-atom interferometry
Yingying Han · Changfa He · Zhenxiong Weng · Peng Xu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年7月 · Vol.127
本文提出并实现了一种基于里德堡原子干涉技术的直流与工频电场精密测量方法。利用里德堡态原子对电场的高度敏感性，通过电磁感应透明效应构建干涉机制，实现了宽频带电场的非侵入式检测。实验中成功测量了静态电场及50 Hz工频电场，灵敏度达到V/m量级，具备良好的线性响应与稳定性。该方法为电力系统监测、高精度电磁计量及基础物理研究提供了新的技术手段。
解读: 该里德堡原子干涉测量技术对阳光电源的电力电子产品有重要应用价值。其V/m级的高精度电场测量能力可应用于：1) ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的EMC优化设计,提升电磁兼容性能; 2) PowerTitan大型储能系统的电场分布监测,保障设备安全运行; 3) 电动汽车充电桩的漏电检测与防护。这...
总电离剂量辐照下动态栅极应力诱导的SiC MOSFET栅氧退化研究
Investigation on Gate Oxide Degradation of SiC MOSFETs Induced by Dynamic Gate Stress Under Total Ionizing Dose Irradiation
Jiahao Hu · Xiaochuan Deng · Tao Xu · Haibo Wu 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
在这篇快报中，研究了碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）在总电离剂量辐照下由动态栅极应力引起的栅极氧化物退化情况，以准确评估……
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于SiC MOSFET栅极氧化层在辐射环境下动态应力退化机制的研究具有重要的战略意义。SiC功率器件已成为我们新一代光伏逆变器和储能变流器的核心部件，其可靠性直接影响产品在极端环境下的表现。 该研究聚焦于总剂量辐射与动态栅极应力的耦合效应，这对我们在特殊应用场景具有...
临界导通模式有源钳位反激变换器的小信号建模与控制环路设计
Small Signal Modeling and Control Loop Design of Critical Conduction Mode Active Clamp Flyback Converter
Shengyou Xu · Qinsong Qian · Tao Tao · Shengli Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文研究了临界导通模式（CrCM）有源钳位反激（ACF）变换器的建模、分析及控制器设计。基于零输入谐振等效电路和扩展描述函数（EDF）方法，推导了该变换器的小信号模型，为高频小功率电源应用提供了理论支撑。
解读: 该技术主要应用于高频小功率电源领域，与阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线中的辅助电源设计密切相关。有源钳位反激（ACF）拓扑能有效实现软开关，提升变换效率并减小体积。建议研发团队在户用逆变器内部辅助电源设计中引入该建模方法，以优化控制环路稳定性，提升系统在高频工作下的功率密度和可靠性，从而进一步...
基于电流凸优化的单相三电平PWM整流器固定开关频率预测控制
Single-Phase Three-Level PWM Rectifier Predictive Control With Fixed Switching Frequency Based on Current Convex Optimization
Xu Zhang · Guojun Tan · Xiang Wu · Qiang Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文针对中点钳位（NPC）单相PWM整流器，提出了一种固定开关频率的预测控制方法，旨在实现整个开关周期内电流的全局优化。通过对开关序列的优化，获得了一种能够同时控制中点电位平衡的三段式开关序列。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。单相三电平拓扑在户用场景中能有效提升功率密度并降低输出谐波。文中提出的固定开关频率预测控制方法，解决了传统模型预测控制（MPC）开关频率不固定的痛点，有助于优化滤波器设计并降低电磁干扰。建议研发团队将其应用于户用逆变器控制算法升...
并网逆变器耦合谐波电流源建模
Modeling of Coupled Harmonic Current Source for Grid-Connected Inverters
Shun Tao · Xinyi Zhu · Shaobo Xu · Yonghai Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
随着高比例新能源与电力电子设备的接入，电网背景谐波与并网逆变器之间的交互产生频率耦合效应，导致电网中出现额外的谐波分量。本文针对基于频率耦合的谐波源建模进行了深入研究，旨在解决现有研究在频率耦合建模方面的不足，为提升电力电子化电网的谐波稳定性提供理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的电能质量表现。随着电网电力电子化程度加深，逆变器与弱电网的谐波交互已成为影响系统稳定性的关键因素。通过建立精确的耦合谐波源模型，阳光电源可优化逆变器控制算法，提升在复杂背景谐波下的抗干扰能力，确保产品在弱电网环境下的并网合规性。建议将...
高可靠性碳化硅紫外单光子雪崩二极管实现超过10000小时连续运行
Highly reliable SiC UV SPAD with over 10,000 hours of continuous operation
Yan Zhou · Xiaoqiang Tao · Tianyi Li · Dong Zhou 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年12月
本研究设计并制作了一种具有分离式吸收 - 电荷 - 倍增结构的紫外（UV）4H - 碳化硅（SiC）单光子雪崩光电二极管（SPAD）。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项4H-SiC基紫外单光子雪崩光电二极管（UV SPAD）技术具有重要的潜在应用价值。该器件实现了超过10,000小时的连续运行可靠性，这一突破性指标对我们的核心业务领域具有多维度的技术启示。 在光伏逆变器领域，SiC材料已成为功率器件的重要发展方向，而本研究展示的Si...
基于单晶GaN衬底的p型场效应晶体管的首次实验实现
First Experimental Realization of a p-FET Based on Single Crystal GaN Substrate
Xu Liu · Shengrui Xu · Huake Su · Hongchang Tao 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年10月
在本研究中，我们首次报道了在单晶氮化镓（GaN）衬底上制备的 p 型沟道场效应晶体管（p-FET）。GaN 衬底上的 p-GaN/u-GaN/AlN/AlGaN 结构展现出优异的晶体质量和界面特性。由于穿线位错（TDs）的减少，氮空位显著降低，空穴补偿减少。基于 GaN 衬底的 p-FET 结构具有更高的面空穴密度。此外，陡峭的界面降低了界面粗糙度散射，保证了迁移率不会下降。基于 GaN 衬底的 p-FET 因更低的薄层电阻率而具有更高的性能。具体而言，与蓝宝石衬底上的 p-FET 相比，GaN...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于单晶GaN衬底的p型场效应晶体管技术具有重要的战略价值。该技术通过在GaN衬底上构建p-FET结构，使饱和电流提升7倍，这对我们的核心产品——光伏逆变器和储能变流器的功率器件性能提升具有突破性意义。 在应用价值层面，GaN功率器件的双向导通能力一直受限于p型沟道性...
一种基于滞环控制策略的混合直流斩波器功率损耗与热能优化方法
A Power Losses and Thermal Energy Optimization Method for Hybrid DC Chopper Based on Hysteresis Control Strategy
Yunfeng Li · Jiefeng Xu · Bin Xu · Chong Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对海上风电场通过MMC-HVDC系统并网时，直流斩波器需吸收多余功率以防止直流过压的问题，本文提出了一种由级联子模块和集中电阻组成的混合直流斩波器结构。该结构通过在每个子模块内配置分布式电阻，实现了功率损耗的优化与热能的有效管理。
解读: 该研究针对海上风电高压直流输电场景，对直流斩波器的拓扑优化与热管理具有重要参考价值。阳光电源在风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中，对于高压直流侧的过压保护和功率耗散控制有类似需求。该混合拓扑结构有助于提升大功率变流设备的可靠性与热设计水平，建议研发团队关注其在海上风电变流器及高...
分布式逆变器的全局同步脉宽调制
Global Synchronous Pulse Width Modulation of Distributed Inverters
Tao Xu · Feng Gao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年9月
传统多支路并联逆变器通过交错PWM技术抑制高频谐波，但该方法难以应用于地理位置分散、控制器独立的分布式逆变器。本文提出了一种全局同步PWM策略，旨在解决分布式逆变器在独立控制下的谐波协同抑制问题，提升电能质量。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站解决方案具有重要意义。随着光伏电站规模扩大，多台逆变器在弱电网下的谐波交互问题日益突出。该全局同步PWM策略可优化多台逆变器并网时的谐波特性，提升系统电能质量，减少对电网侧滤波器的依赖。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台及逆变器控制算...
通过过渡金属硫族化合物极化激元实现面向热光伏的近至远红外全向光谱调控
Near- to far-infrared omnidirectional spectral control of thermal emission via transition metal chalcogenide polaritonics for thermophotovoltaics
Qixiang Wang · Zhequn Huang · Heng Zhang · Yilin Feng 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文提出利用过渡金属硫族化合物中的极化激元效应，实现从近红外到远红外波段的全向热辐射光谱调控。该方法通过精确设计材料的介电响应与表面模式耦合，显著增强特定波长范围内的热发射效率，同时抑制非辐射损耗。实验结果表明，该结构在宽角度范围内具有优异的光谱选择性和发射稳定性，适用于高效热光伏系统中的能量转换与管理，为中长波红外热辐射调控提供了新途径。
解读: 该热光伏光谱调控技术对阳光电源光热发电及综合能源系统具有前瞻价值。过渡金属硫族化合物极化激元实现的近-远红外全向发射调控，可应用于工业余热回收与热光伏转换场景，与SG系列逆变器配合构建新型热电联供系统。其宽角度光谱选择性技术可启发光伏组件热管理优化：通过选择性热辐射涂层降低组件工作温度，提升SG逆变...
一种基于锁相环的全局同步脉宽调制载波同步方法
A Carrier Synchronization Method for Global Synchronous Pulsewidth Modulation Application Using Phase-Locked Loop
Tao Xu · Feng Gao · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
当多个分布式并联逆变器在缺乏开关序列协调控制的情况下接入电网时，高频谐波会在公共连接点（PCC）随机叠加。全局同步脉宽调制（GSPWM）方法通过智能优化算法，能有效衰减累积的开关纹波。本文提出了一种基于锁相环（PLL）的载波同步方法，以实现GSPWM的应用。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器和大型地面光伏电站解决方案具有重要价值。在大型光伏电站中，多台组串式逆变器并联运行时，开关频率谐波的叠加是电能质量控制的难点。通过引入GSPWM载波同步技术，可以显著降低PCC点的谐波含量，提升系统并网性能，减少对无源滤波器的依赖，从而降低系统成本并提高功率密度。建议研...
具有三态能量转换的可编程矩阵阵列热电系统
Programmable Matrix-Array Thermoelectric System With Tri-State Energy Conversion
Ning Wang · Hong-Tao Huang · Lei Zhang · Shu-Xi Xu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文提出了一种矩阵排列的热电可编程控制系统。该系统通过灵活重构矩阵中每个热电模块的功能，克服了传统热电系统单向能量流和功能固定的局限性。通过构建制冷/制热/能量回收的三态可重构拓扑，实现了分布式能量管理与热控制。
解读: 该技术涉及热电转换与分布式能量管理，与阳光电源现有的光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）的核心功率变换逻辑存在差异。虽然目前热电转换在公司主流业务中应用较少，但其“三态可重构拓扑”和“分布式控制”理念对未来储能系统内部的电池热管理（BTMS）及功率模块的集成化设计具有...
基于非标称dq变换的不平衡三相信号快速对称分量提取
Fast Symmetrical Component Extraction From Unbalanced Three-Phase Signals Using Non-Nominal dq -Transformation
Tianqu Hao · Feng Gao · Tao Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种从不平衡三相信号中快速提取对称分量的新算法。与传统方法相比，该算法通过非标称dq变换直接生成特殊d轴分量，有效解决了传统方法在正负序分量分解过程中引入显著延迟的问题，提升了信号处理的实时性。
解读: 该算法在电网电压不平衡或弱电网环境下具有极高的应用价值。对于阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）而言，快速准确的对称分量提取是实现高性能电流控制、低电压穿越（LVRT）以及构网型（GFM）控制的关键。该技术能显著降低控制环路的延迟，提...
基于协同PWM的并联并网逆变器功率半导体器件主动热控制
Coordinated PWM-Based Active Thermal Control for Power Semiconductor Devices in Parallel Grid-Tied Inverters
Tao Xu · Feng Gao · Pengfei Tan · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文提出了一种针对并联并网逆变器功率器件的主动热控制方法。通过协同脉宽调制（PWM）技术，突破了传统主动热控制无法将开关频率降至额定值以下的限制，为提升功率半导体器件的可靠性提供了更大的调节自由度。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有重要价值。在组串式逆变器和大型集中式逆变器中，功率模块的热应力是影响寿命的关键因素。通过协同PWM主动热控制，可以在不牺牲并网性能的前提下，动态优化开关频率，显著降低功率器件的热波动，从而提升产品在极端工况下的可靠性。建议研发团队将其应用于PowerTitan等储能变流...
应用于IPT系统的反向耦合倍流整流器阻抗分析与补偿方法
Impedance Analysis and Compensation Method for IPT System Applying Inverse Coupled Current Doubler Rectifier
Jian Cui · Yijie Wang · Tao Li · Jianwei Mai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
反向耦合倍流整流器（ICCDR）因其高电流增益和转换效率，被广泛应用于感应电能传输（IPT）系统。本文利用基波谐波分析法（FHA）研究了连续导通模式（CCM）下的ICCDR特性，并针对变压器绕组影响导致的断续导通模式问题，提出了相应的阻抗分析与补偿策略，以提升系统性能。
解读: 该研究聚焦于感应电能传输（IPT）及高性能整流拓扑，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏、储能及充电桩领域，但ICCDR的高效率特性对未来无线充电技术（如电动汽车无线充电）具有潜在参考价值。建议研发团队关注其在提升功率密度和降低损耗方面的设计思路，可作为阳光电源充电桩业务在无线充电前沿技术储备中的拓...
一种用于轻载双向谐振变换器的新型移相脉宽调制方法
A Novel Phase-Shift Pulsewidth Modulation Method for Light-Load Bidirectional Resonant Converter
Yuzhen Xu · Xiangyang Dai · Zhongyi Zhang · Zhiwei Kang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月
针对双向全桥CLLC谐振变换器，在轻载条件下采用脉冲频率调制（PFM）易导致输出电压不平衡及传输效率降低的问题，本文提出了一种新型移相脉宽调制（PS-PWM）方法。该方法旨在优化轻载工况下的软开关特性，提升变换器的传输效率及电压调节范围。
解读: 该研究直接针对双向CLLC谐振变换器的轻载效率优化，与阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及双向DC-DC变换器技术高度契合。在储能PCS应用中，轻载效率是提升系统全天候能效的关键指标。该新型移相调制策略可有效解决传统PFM在轻载下的效率瓶颈，建议研发团队评估其在S...
具有扩展通信距离和高速率的水下无线电能与数据同步传输系统
Undersea Simultaneous Wireless Power and Data Transfer System With Extended Communication Distance and High Rate
Tao Li · Zhichao Sun · Yijie Wang · Jianwei Mai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
本文提出了一种水下无线电能与数据同步传输（SWPDT）系统，实现了1-Mb/s的全双工通信及更远的通信距离。该系统采用感应电能传输与电场通信模式，有效降低了功率通道与通信通道间的串扰，并提出了一种新型通信通道构建方法。
解读: 该技术主要针对水下特殊环境的无线能量与数据传输，与阳光电源现有的光伏、储能及充电桩业务在应用场景上存在较大差异。然而，其核心的“功率与通信通道解耦”及“高频无线传输”技术，对阳光电源未来探索极端环境下的设备运维（如水上漂浮式光伏电站的无线监测、水下储能设施的非接触式维护）具有一定的技术参考价值。建议...
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