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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...
实现超宽禁带半导体ε-Ga2O3的自支撑单晶取向薄膜及其在光电子器件应用中的前景
Realizing freestanding single-crystal oriented membranes of ultrawide-bandgap semiconductor ε-Ga2O3 and their prospects in optoelectronic device applications
Tao Zhang · Jiaying Shen · Dianmeng Dong · Qingyi Zhang 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年3月 · Vol.126
本文报道了高质量自支撑单晶ε-Ga2O3取向薄膜的制备方法，该材料具有超宽禁带特性，展现出优异的热稳定性和化学惰性。通过异质外延生长结合剥离技术，成功获得可转移的柔性薄膜，并系统表征其晶体结构与光学性能。结果表明，ε-Ga2O3薄膜具有明确的晶体取向和高结晶质量，适用于深紫外光探测及高功率电子器件。研究为其在下一代光电子器件中的集成应用提供了可行路径。
解读: 该ε-Ga2O3超宽禁带半导体技术对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。相比现有SiC器件，ε-Ga2O3禁带宽度更大（>4.9eV），可实现更高耐压等级和更低导通损耗，适用于ST系列储能变流器和SG系列1500V光伏逆变器的功率模块优化。其优异热稳定性可降低散热需求，提升PowerTitan储能系统...
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...
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...
双三相永磁同步电机驱动的恒定载波周期且无额外开关损耗的振动抑制方法
Vibration Reduction for Dual Three-Phase PMSM Drives With Constant Carrier Period and No Extra Switching Loss
Chen Wang · Wenxiang Zhao · Tao Tao · Xiaoyan Diao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
脉宽调制（PWM）引起的振动是永磁同步电机（PMSM）驱动系统中的严重缺陷。本文提出了一种针对双三相PMSM驱动的振动抑制方法。通过建立倍频PWM和半频PWM模型，利用载波谐波频率特性，在不增加额外开关损耗的前提下，有效降低了电机驱动系统的振动水平。
解读: 该研究聚焦于电机驱动系统的振动抑制与PWM调制策略优化。虽然阳光电源的核心业务以光伏逆变器和储能变流器（PCS）为主，但该技术在风电变流器（双馈或全功率变流器）及电动汽车充电桩的功率模块控制中具有参考价值。通过优化PWM策略降低电磁振动，有助于提升阳光电源风电变流器及相关电机驱动产品的运行可靠性与静...
高熵Bi0.5Na0.5TiO3基陶瓷电容器中增强的静电储能性能
Enhanced electrostatic energy-storage performances in the high-entropy Bi0.5Na0.5TiO3-based ceramic capacitors
Wenjie Xie · Wenjing Yu · Yang Yang · Yuanyuan Gong 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年6月 · Vol.126
本文研究了一种基于高熵设计的Bi0.5Na0.5TiO3基陶瓷电容器，通过多元素掺杂策略调控晶格畸变与弛豫行为，显著提升了其静电储能性能。实验结果表明，该材料具有较高的储能密度与效率，归因于增强的极化强度和抑制的滞后损耗。微观结构分析揭示了高熵效应对畴结构细化和介电响应均匀性的促进作用。该工作为高性能储能陶瓷的设计提供了新思路。
解读: 该高熵陶瓷电容器技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，高储能密度陶瓷电容可替代传统薄膜电容，用于直流母线支撑、滤波和脉冲功率缓冲环节，显著减小体积和重量。其高效率、低滞后损耗特性可降低无功损耗，提升变流器整体效率。在SG系列光伏逆变器的MP...
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...
基于DIDR方法的正弦脉宽调制多频模型
Multifrequency Model of Sinusoidal PWM by DIDR Methodology
Tao Zhang · Hui Wang · Jingshuo Yan · Jiawen Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种正弦脉宽调制（SPWM）的多频（MF）模型，旨在解决交直流变换器中复杂的跨频动态问题。该方法在小信号条件下，通过调制信号与单位脉冲带序列的乘积，结合维度增加与维度缩减（DIDR）技术，有效分析了跨频增益对系统稳定性的影响。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。在弱电网环境下，逆变器极易发生谐波交互和跨频振荡，该多频模型能更精准地揭示控制环路与电网阻抗的耦合机制。建议研发团队将DIDR方法引入iSolarCloud智能运维平台的仿真模型中，优化逆变器在复...
利用转移的LPCVD生长h-BN缓解AlGaN/GaN HEMT中的自加热效应
Mitigation of self-heating in AlGaN/GaN HEMTs using transferred LPCVD-grown h-BN
Cheng Chang · Kad Dokwan Kook · Chenyang Lin · Xiang Zhang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127
本文报道了一种通过转移低压化学气相沉积（LPCVD）生长的六方氮化硼（h-BN）来有效缓解AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）中自加热效应的方法。将高质量h-BN薄膜集成于器件沟道附近，显著提升了横向热导率，改善了热量耗散。实验结果显示，器件的结温明显降低，连续工作下的温度上升减少了约40%，同时保持了良好的电学性能。该策略为提升第三代半导体器件的热管理能力提供了可行路径。
解读: 该研究提出的h-BN散热方案对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。通过LPCVD生长h-BN提升横向热导率的方法,可显著改善SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器中GaN器件的散热性能,有助于提高功率密度。结温降低40%的效果对车载OBC等对功率密度要求高的产品尤为重要。这一散热创新为...
一种基于SiC衬底、采用钨栅的高性能p沟道GaN MESFET，在525 K下工作并具有高ION/IOFF比
A Performance-Enhanced p-Channel GaN MESFET With Tungsten Gate and High ION/ IOFF Ratio on SiC Substrate Operational at 525 K
Huake Su · Tao Zhang · Shengrui Xu · Yachao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月
在本文中，首次展示了一种基于碳化硅（SiC）衬底的常关型 p 沟道氮化镓（GaN）金属 - 半导体场效应晶体管（MESFET），其具有高的 ${I}_{\text {ON}}$ / ${I}_{\text {OFF}}$ 比和无势垒欧姆接触。与基于硅（Si）衬底的极化增强型 p - GaN/AlN/AlGaN 相比，基于 SiC 衬底的相同设计外延片，其表面电位从 11 mV 降至 - 368 mV，同时接触电阻（ ${R}_{C}\text {)}$ ）降低了 1.9 倍，这是由与位错相关的电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p沟道GaN MESFET技术具有重要的战略参考价值。该技术实现了常关型p沟道器件，结合n沟道器件可构建互补型CMOS架构，这为我们在光伏逆变器和储能变流器中追求更高功率密度和效率提供了新的技术路径。 该器件在SiC衬底上实现了3.3×10⁷的超高开关比和83 mV/...
用于数据中心中间总线变换器的伪部分功率处理多电平模块化高增益开关槽变换器
Pseudo Partial Power Processing Multilevel Modular High Gain Switched Tank Converter for Data Center Intermediate Bus Converter
Tao Zhang · Xiaoying Chen · Xingpeng Yu · Hongbiao Xie 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文提出了一种用于数据中心应用的伪部分功率处理（P-PPP）多电平高降压增益开关槽变换器（HGSTC）。该拓扑由高降压增益模块、低压侧整流器及非隔离自耦变压器组成，其中自耦变压器是实现P-PPP结构的关键，相比全功率处理方案显著提升了效率与功率密度。
解读: 该技术主要针对数据中心高压直流供电架构，通过伪部分功率处理（P-PPP）提升DC-DC变换效率，这对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及工商业光伏配套的DC-DC变换环节具有参考价值。虽然目前阳光电源核心业务集中在光储逆变，但随着公司在数据中心能源管理及模块化电源领域的拓展，该高功率密...
用于AGV无线充电系统的高电流输出交织接收线圈与分体补偿电容方案
High-Current Output for AGV Wireless Charging System With Intertwined Receiving Coils and Split Compensating Capacitors
Yiming Zhang · Hongjing Ouyang · Tao Zhang · Ronghuan Xie 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
针对自动导引车（AGV）缩短充电时间的需求，本文提出了一种基于交织接收线圈和分体补偿电容的高电流输出方法。通过将接收线圈拆分并采用并联结构，有效实现了电流的均匀分配，提升了无线充电系统的功率传输能力与电流输出水平。
解读: 该技术主要应用于工业自动化领域的无线充电场景，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源充电桩业务以有线快充为主，但随着工业物流仓储自动化程度的提升，无线充电技术在AGV及移动机器人领域的应用潜力巨大。该文提出的交织线圈与分体电容方案能有效解决高电流下的热管理与损耗问题，建...
基于代理标签引导的锂离子电池鲁棒健康监测：一种深度多任务学习方法
Robust Health Monitoring for Lithium-Ion Batteries Under Guidance of Proxy Labels: A Deep Multitask Learning Approach
Ruohan Guo · Kui Zhang · Shangyang He · Shengyu Tao 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对锂离子电池健康状态（SOH）估计中标签数据匮乏导致的泛化能力不足问题，本文提出了一种深度多任务学习方法。通过利用常规运行数据中的老化信息作为代理标签，有效提升了电池健康监测的鲁棒性，为电池全生命周期管理提供了新的数据驱动解决方案。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高价值。目前储能系统在电网侧和工商业侧应用中，电池SOH的精准评估是保障系统安全与延长寿命的核心。该深度学习方法能有效解决实际运行中标签数据缺失的痛点，提升BMS的健康管理精度。建议将其集成至iSolarC...
一种基于离散空间矢量调制
DSVM）的永磁同步电机驱动改进模型预测转矩控制
Wei Zhang · Yong Yang · Mingdi Fan · Liqun He 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
本文提出了一种基于离散空间矢量调制（DSVM）的改进模型预测转矩控制（MPTC）方法，用于永磁同步电机（PMSM）驱动。该方法通过引入二次优化和新型简化搜索策略，有效解决了传统MPTC中存在的转矩脉动大和计算复杂度高的问题。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务具有技术关联性。在风电变流器领域，高性能的电机控制算法有助于提升发电机侧的转矩响应速度并降低谐波损耗。建议研发团队关注该文提出的简化搜索策略，以降低变流器控制器的计算负载，从而在不增加硬件成本的前提下，提升风电变流器及相关电机驱动...
一种通过切换不同变压器等效匝比实现宽电压范围的高效双有源桥变换器
An Efficient Dual-Active-Bridge Converter for Wide Voltage Range by Switching Operating Modes With Different Transformer Equivalent Turns Ratios
Hongbiao Xie · Xiaoying Chen · Hongjing Ouyang · Tao Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种变等效匝比双有源桥（VTDAB）DC-DC变换器，旨在提升传统DAB变换器在宽电压范围下的效率。通过改变次级侧三个桥臂的驱动逻辑，VTDAB能够控制双变压器两端的电压，从而实现两种不同的等效匝比，有效优化了变换器在宽电压输入/输出工况下的效率表现。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及组串式光伏逆变器具有重要应用价值。储能PCS的核心在于DC-DC环节，电池电压随SOC变化具有宽范围特性，传统DAB在偏离额定电压时效率下降明显。该VTDAB拓扑通过改变等效匝比，无需增加额外硬件成本即可显著提升全功率段...
基于几何约束的双永磁同步电机系统预测位置同步控制
Predictive Position Synchronization Control of Dual Permanent Magnet Synchronous Motor System Based on Geometric Constraints
Xiuyun Zhang · Zhiwei Sun · Jianyu Chen · Zhibiao Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
针对传统多电机系统中同步误差累积、动态响应不匹配及精度与计算复杂度之间的权衡问题，本文提出了一种基于几何约束的双永磁同步电机预测位置同步控制策略。该方法有效解决了模型预测控制（MPC）中受约束数值求解带来的计算挑战，提升了多电机系统的同步控制性能。
解读: 该文献聚焦于电机控制算法的优化，特别是针对多电机协同控制中的计算复杂度与同步精度问题。虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，而非直接的工业伺服电机控制，但该研究中的“模型预测控制（MPC）”及“计算复杂度优化”思路对阳光电源的功率变换控制具有参考价值。在风电变流器或未来大型...
一种用于无线电能传输的具有横向氮化镓肖特基二极管的5.8-GHz高功率高效率整流电路
A 5.8-GHz High-Power and High-Efficiency Rectifier Circuit With Lateral GaN Schottky Diode for Wireless Power Transfer
Kui Dang · Jincheng Zhang · Hong Zhou · Sen Huang 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于无线电能传输的5.8-GHz高功率、高效率整流电路，采用了低压化学气相沉积SiN钝化的横向氮化镓（GaN）肖特基势垒二极管（SBD）。该器件具有0.38V的低导通电压、4.5Ω的低导通电阻及0.32pF的低结电容，显著提升了高频整流性能。
解读: 该研究展示了GaN器件在高频整流应用中的优异性能，对阳光电源的业务具有前瞻性参考价值。虽然目前阳光电源的核心产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）主要基于SiC或IGBT技术，但随着未来功率密度要求的进一步提升，GaN技术在辅助电源、高频DC-DC变换器或小型化充电桩模块中具有潜在应用...
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...
考虑非线性结电容的改进型碳化硅功率MOSFET模型
Improved SiC Power MOSFET Model Considering Nonlinear Junction Capacitances
Zhuolin Duan · Tao Fan · Xuhui Wen · Dong Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年3月
碳化硅（SiC）功率MOSFET因其高功率和高频特性被广泛应用于电力电子变换器。为在设计阶段有效预测其性能，本文提出了一种基于SPICE语言的简单且有效的改进型SiC MOSFET行为模型，重点解决了非线性结电容对器件开关特性的影响。
解读: 该研究对阳光电源的核心业务至关重要。随着公司组串式逆变器和PowerTitan系列储能变流器向更高功率密度和更高开关频率演进，SiC器件的应用已成为提升效率的关键。该改进模型能更精确地模拟SiC器件在复杂工况下的开关损耗与电磁干扰（EMI）特性，有助于研发团队在设计阶段优化驱动电路与PCB布局，从而...
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