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通过将碘化铯掺入碳电极同时提升钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和湿稳定性
Simultaneously upgrading the power conversion efficiency and the moisture resistance of perovskite solar cells by blending CsI into carbon-electrode
Jiao Ma · Xiaohan Yu · Qingrui Cai · Yuhuan Xiao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
中南大学物理学院、先进材料微结构与超快过程研究所、湖南省微纳光子学与器件重点实验室、超微结构与超快过程湖南省重点实验室。本研究提出通过在碳电极中掺杂碘化铯（CsI）来协同提升钙钛矿太阳能电池的光电转换效率与环境湿稳定性。该策略不仅优化了电极与钙钛矿层之间的界面接触，抑制了离子迁移，还增强了器件对水分侵蚀的抵抗能力，显著提高了器件的长期运行稳定性，为发展高效稳定的无空穴传输层钙钛矿太阳能电池提供了新思路。
解读: 该CsI掺杂碳电极技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配性具有重要参考价值。研究中通过界面优化抑制离子迁移、提升湿稳定性的思路，可启发阳光电源在MPPT算法中针对钙钛矿组件的特殊电学特性进行优化设计，特别是在高湿环境下的功率追踪策略。无空穴传输层结构简化了器件制造，降低成本，契合光伏平价上网趋势...
用于构建高效无线电能传输模块的多股PCB绕组分体阻抗调谐
Split Impedance Tuning of Multistrand PCB Windings for Constructing Efficient Wireless Power Transfer Module
Junhua Wang · Xinghong He · Changsong Cai · Yang Si 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
PCB绕组因其制造简便、高重复性和紧凑尺寸，在无线电能传输（WPT）系统中具有显著优势。本文针对WPT系统中的阻抗匹配挑战，提出了一种多股PCB绕组的分体阻抗调谐方法，旨在优化传输效率并保持参数的一致性，适用于无人机及其他移动设备的紧凑型电源模块。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电桩，但该研究中关于PCB绕组的优化设计及阻抗调谐方法，对提升功率模块的功率密度和散热性能具有参考价值。在阳光电源的充电桩产品线或未来小型化储能模块的研发中，若涉及高频磁性元件的集成设计，可借鉴...
模块化多电平变换器
MMC）系统中系统时间延迟的分析与补偿
Chuyang Wang · Lan Xiao · Huijie Jiang · Tingting Cai · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
模块化多电平变换器（MMC）设计中常忽略系统时间延迟（STD）。然而，STD会导致系统稳定性下降、稳态性能减弱及负载突变时的瞬态响应变慢。本文深入研究了STD的产生机制与分类，并提出了相应的补偿策略以提升系统性能。
解读: 该研究对阳光电源的大功率集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向高压、大容量方向发展，多电平拓扑的应用日益广泛，控制环路中的采样与计算延迟成为制约系统并网稳定性的关键因素。通过优化STD补偿算法，可显著提升阳光电源产品在弱电网环境下的并网稳定性与...
小样本预测验证测试：电力电子变换器的不确定性感知设计与鲁棒维护策略
Small-Sample Prediction Validation Testing: Uncertainty-Aware Design and Robust Maintenance Strategy for Power Electronic Converters
Qisen Sun · Cen Chen · Xiao Cai · Junpeng Gao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
针对电力电子变换器（PECs）退化预测中数据稀缺与测试周期短的挑战，本文提出了一种不确定性感知的设计与维护策略。该方法旨在通过小样本验证提升预测准确性，从而优化维护决策，增强系统运行稳定性并降低故障风险。
解读: 该研究直接契合阳光电源在光伏逆变器及储能系统（如PowerTitan、PowerStack）全生命周期管理中的核心痛点。在实际应用中，由于现场运行环境复杂且故障数据稀缺，基于该文的不确定性感知预测模型，可显著提升iSolarCloud智能运维平台对功率模块及电容等关键部件的寿命预测精度。建议将此算法...
基于Z源变换器的超导磁储能系统功率调节系统
Z-Source-Converter-Based Power Conditioning System for Superconducting Magnetic Energy Storage System
Wenyong Guo · Dafei Li · Fuyu Cai · Chuang Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
功率调节系统（PCS）是超导磁储能（SMES）的核心，决定了其功率控制性能。本文研究了将Z源变换器（ZSC）应用于SMES PCS的可行性，提出了一种基于ZSC的PCS架构，分析了参数设计方法，并提出了一种新型最小功率损耗控制方案。
解读: 该文献探讨的Z源变换器（ZSC）拓扑具有升降压能力强、可靠性高等特点，对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能变流器（PCS）产品具有重要的技术参考意义。虽然目前主流PCS多采用双向DC-DC+逆变器架构，但ZSC在应对宽电压范围输入及简化功率级方面展现了潜力。建议研发团队关注该...
通过最小化更新延迟实现无计算延迟的快速电流控制
Fast Current Control Without Computational Delay by Minimizing Update Latency
Mingjin Hu · Wei Hua · Huafeng Xiao · Zheng Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文提出了一种通过最小化从电流采样到PWM指令更新延迟的快速电流控制方案。通过重构线性控制器架构，推导出获取输出电压所需的最少计算步骤作为主要计算任务，其余电流环计算工作则在后续阶段完成，从而有效提升了系统的动态响应速度。
解读: 该研究直接优化了逆变器电流环的控制时序，对阳光电源的核心产品线具有显著的性能提升价值。在组串式光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能变流器中，更低的计算延迟意味着更高的控制带宽，能够显著提升系统在弱电网环境下的稳定性，并增强对高频扰动的抑制能力。此外，该算法有助于提升构网型（GF...
基于最优限流曲线的LLC串联谐振变换器变占空比软启动策略
A Variable Duty Cycle Soft Startup Strategy for LLC Series Resonant Converter Based on Optimal Current-Limiting Curve
Dongdong Yang · Changsong Chen · Shanxu Duan · Jiuqing Cai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年11月
针对LLC串联谐振变换器启动时谐振电流冲击威胁开关管安全的问题，本文提出了一种基于最优限流曲线的变占空比软启动策略。该方法在有效抑制启动电流冲击的同时，避免了传统变频启动方式对驱动IC高频率输出能力的严苛要求，提升了系统启动的可靠性。
解读: LLC谐振变换器是阳光电源储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及户用光伏逆变器中DC-DC变换环节的核心拓扑。该软启动策略能有效解决高功率密度储能变流器在启动瞬间的电流冲击问题，提升功率器件的长期运行可靠性。建议研发团队在下一代高压储能PCS中引入该变占空比控制策略，以降低对...
基于反向传播神经网络的宽电压范围与低电流THD自适应图腾柱PFC控制
Adaptive Totem Pole PFC Control Based on Backpropagation Neural Network With Wide Voltage Range and Low Current THD
Hao Chu · Jiajia Guan · Xuchen Sun · Xiangan Xiao 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
图腾柱PFC电路因其高效率和结构简单，广泛应用于车载充电器。然而，传统固定参数控制在宽电压范围内鲁棒性不足，导致输入电流总谐波失真（THD）较高。本文提出一种基于反向传播（BP）神经网络的自适应控制策略，有效解决了宽电压范围下的电流畸变问题，提升了系统性能。
解读: 该技术对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有重要参考价值。图腾柱PFC是实现高功率密度充电桩的核心拓扑，结合BP神经网络的自适应控制能显著提升在宽电压输出场景下的电能质量（降低THD），符合充电桩向高效率、智能化发展的趋势。建议研发团队在充电模块中引入此类AI辅助控制算法，以应对复杂电网环境下的性能优化...
非再生级联H桥逆变器在故障工况下有功功率回流的抑制
Suppression of Real Power Back Flow of Nonregenerative Cascaded H-Bridge Inverters Operating Under Faulty Conditions
Le Sun · Zhenxing Wu · Fei Xiao · Xinjian Cai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年7月
当非再生级联H桥逆变器发生故障单元旁路时，需注入零序电压以实现最大平衡线电压。然而，该零序电压可能导致至少一相出现有功功率回流（BFRP），进而引发直流侧电压异常升高。本文旨在研究并抑制此类功率回流，以保障系统在故障状态下的稳定运行。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在故障旁路后的运行稳定性问题，对阳光电源的大型集中式光伏逆变器及高压大功率储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在大型光伏电站或高压储能系统中，级联多电平技术常用于提升输出电压等级。通过优化零序电压注入策略，可有效避免故障后的直流侧过压，提升系统在极端工况下的可靠性与...
基于LCC-HVDC暂态过电压约束的逆变型电源基地规划
Planning Inverter-based Resource Generation base Considering LCC-HVDC Transient Overvoltage Constraints
Xiao Cai · Ning Zhang · Jiaxin Wang · Haiyang Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
随着电力系统中采用电网换相高压直流（LCC - HVDC）输电的发电基地建设不断增加，高比例基于逆变器的电源（IBR）发电基地因不可避免的换相失败故障而面临过电压问题，这给系统保护和稳定性带来了挑战。本文提出了一种考虑过电压约束的高 IBR 渗透率发电基地电源规划模型，该模型在使建设成本最小化的同时，确保任何母线的电压都不超过过电压限值。在解析模型中明确建模了同步发电机、同步调相机和 IBR 对过电压的影响，并将这一非线性约束保守地转化为线性形式。实际发电基地规划的仿真验证了过电压约束对系统运行...
解读: 该研究对阳光电源大型新能源基地解决方案具有重要指导意义。研究成果可直接应用于SG系列大型光伏逆变器和ST系列储能变流器的暂态过电压控制设计，特别是在LCC-HVDC送端系统中的无功功率优化配置。通过优化IBR控制策略和动态无功补偿配置，可提升阳光电源产品在高压直流送端的电压稳定性能。这对完善公司GF...
p-GaN栅极HEMT在高功率微波辐照下的退化行为与机理分析
Analysis of Degradation Behavior and Mechanism of p-GaN Gate HEMT Under High-Power Microwave Irradiation
Mingen Lv · Jing Xiao · Ming Tao · Yijun Shi 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本研究对p型氮化镓（GaN）栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在高功率微波（HPM）辐照下的电学特性退化行为进行了研究。基于1/f噪声方法对p-GaN栅HEMT在HPM辐照前后进行了陷阱分析。实验结果表明，HPM辐照下p-GaN栅HEMT的阈值电压明显低于未辐照的新器件，亚阈值摆幅大于新器件。栅极漏电流的最大变化量增大了一个数量级。随着HPM功率和辐照时间的增加，p-GaN栅HEMT器件的退化现象愈发严重。1/f噪声测试结果显示，HPM辐照下p-GaN栅HEMT的输入参考平带谱噪声密度增加了一倍。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN栅极HEMT器件在高功率微波辐照下退化机理的研究具有重要的工程应用价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，阳光电源的核心产品大量采用GaN基功率器件以实现高效率、高功率密度的电能转换。 该研究揭示的关键问题直接关系到我们产品的可靠性设计。研究发现...
基于硅衬底并采用刻槽n+-GaN帽层与局域钝化层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管以提升优值和动态特性
AlGaN/GaN-based SBDs grown on silicon substrates with trenched n+-GaN cap layer and local passivation layer to improve BFOM and dynamic properties
Zhizhong Wang1Jingting He2Fuping Huang2Xuchen Gao1Kangkai Tian2Chunshuang Chu2Yonghui Zhang1Shuting Cai2Xiaojuan Sun3Dabing Li3Xiao Wei Sun4Zi-Hui Zhang5 · 半导体学报 · 2025年9月 · Vol.46
本文设计并制备了在硅衬底上具有刻槽n+-GaN帽层的AlGaN/GaN肖特基势垒二极管。研究表明，n+-GaN帽层可向AlGaN/GaN沟道注入更多电子，使二维电子气密度提高一倍，比导通电阻降至约2.4 mΩ·cm²。通过干法刻蚀形成刻槽结构消除关态表面漏电，并在场板沉积前引入Si₃N₄钝化层，有效抑制刻蚀导致的表面缺陷，使漏电流降低至约8×10⁻⁵ A·cm⁻²，击穿电压达876 V，Baliga优值提升至约319 MW·cm⁻²。该Si₃N₄层还可抑制电子捕获与输运过程，显著改善动态导通电阻...
解读: 该硅基GaN肖特基二极管技术对阳光电源功率变换系统具有重要应用价值。刻槽n+-GaN帽层技术使比导通电阻降至2.4 mΩ·cm²，Baliga优值达319 MW·cm⁻²，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的同步整流电路，降低导通损耗15-20%。局域钝化层抑制动态导通电阻退化的方案...