Qiang Yang · Han Xiong · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

提出了一种基于反射相位梯度超表面的偏振不敏感微波功率接收复合阵列。该结构通过设计具有梯度相位响应的超表面单元，实现了对任意线极化和圆极化入射波的高效吸收与能量收集。复合阵列由多个超表面子阵列与整流电路集成，显著提升了接收方向上的能量转换效率，并具备宽角接收能力。实验结果表明，在X波段内，该阵列在不同极化状态下均保持稳定的功率接收性能，峰值转换效率可达68%。该设计为无线微波能量传输系统中的高效、稳定整流阵列提供了可行方案。

解读: 该偏振不敏感微波功率接收技术为阳光电源无线能量传输领域提供创新方案。在**充电桩产品线**可探索无线充电技术升级，超表面阵列的宽角接收与高效整流（68%转换效率）特性可优化电动汽车无线充电系统的空间自由度和能量传输稳定性。对**iSolarCloud智能运维平台**，该技术可应用于分布式光伏站点的无...

Han Xiong · Qiang Yang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

提出了一种直接由SMA接头馈电的梯度折射率超构表面阵列，用于实现高效的微波功率接收。该设计通过在超构表面单元中引入折射率梯度分布，增强了电磁波的局域聚焦能力，显著提升了接收增益与转换效率。阵列结构与SMA接口集成，简化了馈电网络并降低了损耗。实验结果表明，在5.8 GHz频段下，该接收器具有较高的辐射到直流转换效率和良好的角度稳定性，适用于无线功率传输系统。

解读: 该梯度折射率超构表面技术对阳光电源无线功率传输领域具有前瞻性价值。其5.8GHz高效微波接收与辐射-直流转换能力，可应用于：1）光伏运维场景的无线传感器供电，配合iSolarCloud平台实现免维护监测节点；2）储能系统PowerTitan的无线充电接口设计，简化模块间互联；3）电动汽车充电桩的无线...

Zhi Yue Xu · Xian Sheng Wang · Zhi Xiang Wei · Gui Shan Liu 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜的制备及其在p-n异质结二极管中的应用。通过调控氧含量，实现了稳定的p型导电性，薄膜表现出高透光率和宽光学带隙。基于该薄膜构建的p-n异质结二极管展现出良好的整流特性与室温下的近紫外发光，表明其在透明电子器件和深紫外光电器件中具有潜在应用价值。

解读: 该p型超宽带隙Zn0.7Ni0.3O1+δ薄膜研究对阳光电源的功率器件技术发展具有重要参考价值。其优异的光电特性和宽带隙特征可应用于SiC/GaN功率模块的优化设计，特别是在高温、高频应用场景中。这项技术可用于提升SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率密度与效率。对于电动汽车充电桩产品线，该材...

Zhou Li · Ruirong Bai · Weiqi Gao · Sanxia Yin 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文通过原子尺度表征与理论模拟，揭示了卤化物钙钛矿中离子迁移驱动相变的微观机制。研究发现，卤素离子在晶格中的有序迁移引发局部应变和对称性破缺，进而触发结构相变。该过程与缺陷态演化密切相关，影响材料的光电性能稳定性。结果为理解钙钛矿材料的动态结构行为提供了原子层级的见解，并对其在光电器件中的应用具有指导意义。

解读: 该钙钛矿离子迁移相变机理研究对阳光电源光伏逆变器产品具有重要参考价值。钙钛矿太阳能电池作为新一代光伏技术，其离子迁移导致的相变和缺陷态演化直接影响组件长期稳定性和光电转换效率。研究揭示的原子尺度动态结构行为，可指导SG系列逆变器的MPPT算法优化，针对钙钛矿组件的特殊I-V特性曲线进行自适应跟踪。同...

Yong Jin Zhou · Xiong Bin Wua · Xiao Dong Caia · Hong Xin Xua 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 保护敏感电子设备免受外部杂散微波的干扰对于多种实际应用至关重要。当前的屏蔽装置，如滤波器和频率选择表面，由于其机制依赖于通过频率选择响应滤除带外信号，因此对带内频率的有害信号仍然脆弱。本研究提出一种由杂散微波能量驱动的智能超构器件，能够在无需外部电源或人工干预的情况下，自主屏蔽外部干扰与探测。该类超构器件集成了可重构的超原子阵列以及感知-供能模块，构成一个感知-供能-反馈闭环系统，从而实现对高功率微波的实时感知，并自动从高透射状态切换至屏蔽或吸收外部有害微波能量的状态。本文研制并表征了一个...

解读: 该自供能电磁屏蔽技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统在高压变流环节面临电磁干扰风险,该技术可利用杂散微波能量自主实现智能屏蔽,无需外部供电,契合储能系统免维护需求。对于大功率充电站密集部署场景,可保护敏感控制电路免受高功率微波干扰,提升系统...

Anyu Tong · Kaifeng Wang · Qianlan Hu · Zhiyu Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

本研究基于垂直堆叠的前道制程（FEOL）p 型硅隧穿场效应晶体管（TFET）与后道制程（BEOL）n 型铟锡氧化物（ITO）场效应晶体管的异质三维集成，展示了低功耗互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器和 5 级环形振荡器（RO）。由于 p 型和 n 型场效应晶体管的关态电流均较低，我们的 ITO/TFET 异质三维集成 CMOS 反相器在 ${\text{V}}_{\text {dd}}=1$ V 时静态功耗低至 4.83 pW，在 ${\text{V}}_{\text {dd}}=2.5$ ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三维异质集成的超低功耗CMOS技术展现出值得关注的应用潜力。该技术通过垂直堆叠硅基p型隧穿晶体管与ITO n型晶体管，实现了4.83 pW的极低静态功耗和522 V/V的高电压增益，这些特性与我们在光伏逆变器和储能系统中对功率控制芯片的核心需求高度契合。 在光伏逆...

Qiangqiang Guo · Shuiqing Li · Heqing Deng · Zhibai Zhong 等7人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

针对高功率GaN基蓝光激光二极管中常见的灾变性光学损伤（COD）问题，本文提出了一种材料创新与界面工程协同优化的策略。通过改进电子阻挡层设计并引入高Al组分渐变层，有效抑制了电子泄漏并提升了空穴注入效率；同时优化p型欧姆接触界面，显著降低了接触电阻与界面缺陷密度。实验结果表明，该协同优化方法大幅提高了器件的COD阈值与可靠性，为高性能激光二极管的开发提供了关键技术路径。

解读: 该研究在GaN器件COD可靠性提升方面的创新对阳光电源的高频化产品布局具有重要参考价值。通过材料与界面优化提升的GaN器件可靠性，可直接应用于新一代SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC/DC模块，以及车载OBC等对功率密度要求较高的产品。特别是其提出的界面工程优化方法，有助于提升阳光电源...

Xuan Zhang · Jiahao Xiong · Ai Fu · Guoxing Zheng · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

利用光电混合神经网络，提出一种基于超表面与单像素探测器的混合神经网络用于物体识别。该方法仅需八个由数字神经网络训练得到的照明模式，将二维图像信息通过卷积压缩为单像素探测器测量的八个强度值，在手写数字识别中实现了93.8%的准确率。本工作实现了无需成像的超表面物体识别新路径，兼具强信息压缩、高精度提取能力与紧凑结构设计优势。

解读: 该超表面单像素识别技术对阳光电源智能运维系统具有重要应用价值。其核心优势在于：1）强信息压缩能力可应用于PowerTitan大型储能系统的分布式传感器网络，通过单像素探测器实现设备状态监测，大幅降低数据传输带宽需求；2）无需成像的识别方式适合iSolarCloud云平台的边缘计算场景，在光伏电站和储...

Tong Xu1Meixin Feng2Xiujian Sun2Rui Xi2Xinchao Li2Shuming Zhang2Qian Sun2Xiaoqi Yu3Kanglin Xiong3Hui Yang4Xianfei Zhang5Zhuangpeng Guo5Peng Chen5 · 半导体学报 · 2025年1月 · Vol.46

光子晶体表面发射激光器（PCSELs）利用二维光子晶体的布拉格衍射实现高功率、低发散角的单模输出，近年来受到广泛关注[1-3]。2023年，京都大学报道了基于GaAs的945 nm PCSEL，在连续波（CW）工作模式下单模输出功率超过50 W，光束发散角窄至0.05°，亮度达到1 GW·cm⁻²·sr⁻¹，可与传统大体积激光器相媲美[4]。

解读: 该GaN基光子晶体表面发射激光器技术对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。虽然研究聚焦光电子领域，但其电注入结构设计、热管理方案及GaN材料的高温稳定性特性，可为ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中的GaN功率模块散热优化提供借鉴。特别是其室温连续工作能力验证了GaN器件在高功率密度应用中...

Jiahua Cai · Hongting Xiong · Shaojie Liu · Xiaojun Wu · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

自由空间强场太赫兹（THz）辐射在非平衡量子物态调控、全光电子加速与操控、太赫兹生物效应等方面具有重要应用。然而，诸如太赫兹内窥镜、强场太赫兹近场非线性光学及高功率器件等应用亟需深入理解强场THz与物质的相互作用机制。为此，本文系统研究了强场THz波在钨丝表面的耦合与传播特性，并实现了双线耦合与交叉耦合两种有效耦合方式，使THz表面波沿钨丝传播距离达100 mm。该工作为金属导线实现强场THz波的有效操控提供了可行途径。

解读: 该强场太赫兹波耦合传播技术对阳光电源功率器件及电磁兼容设计具有重要参考价值。研究中的多物理场耦合机制与SiC/GaN功率模块的高频电磁场传播特性高度相关，可为ST储能变流器和SG逆变器的母排、散热器等金属导体上的高频干扰抑制提供理论指导。特别是在1500V高压系统中，强电场下的表面波传播特性研究有助...

Ajay Kumar Visvkarma · Juan Nicolas Jimenez Gaona · Chan-Wen Chiu · Yixin Xiong 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年7月

本文开发了一种 p - 氮化镓（GaN）栅极高电子迁移率晶体管（HEMT），并在高达 800 °C 的温度下进行了电学测试。该器件在 800 °C 时展现出 80 mA/mm 的高导通态电流，同时具有 770 的高开/关电流比（ION/IOFF）。此外，该晶体管还在 800 °C 下进行了 60 分钟的热应力测试，在整个应力测试期间均表现出稳定的工作性能。良好的导通电流、开/关电流比和稳定性为基于氮化镓的高温电子学发展提供了一条有前景的途径。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项p-GaN栅极HEMT在800°C极端高温下的突破性表现具有重要战略意义。该器件在极端温度下仍能保持80 mA/mm的高导通电流和770的开关比，为我们在光伏逆变器和储能系统中面临的散热挑战提供了全新解决思路。 在光伏逆变器应用场景中，功率器件通常是系统可靠性的瓶颈。...

Yongxin Xiong · Heng Wu · Yifei Li · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

本文理论对比了传统同步发电机（SG）系统与跟网型电压源换流器（GFL-VSC）系统的功率振荡特性。不同于SG系统中由电源间物理功角变化主导的振荡动态，GFL-VSC系统的振荡特性受换流器控制动态影响，失步表现为锁相环输出角度的发散，具有控制依赖性。基于此，本文进一步探讨了阻抗型振荡检测方法在GFL-VSC系统中的适用性与有效性，并通过PSCAD/EMTDC平台在单机与多机系统中开展仿真验证。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的跟网型GFL控制策略具有重要指导意义。文章揭示的GFL-VSC功率振荡特性受锁相环控制动态影响的机理，可直接应用于优化PowerTitan储能系统的振荡检测算法，提升电网扰动下的稳定性。基于阻抗的振荡检测方法有效性分析，为阳光电源开发适配新能源...

Han Xiong · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文提出了一种集成了频率选择性吸波体与能量选择表面（ESS）功能的结构，通过嵌入PIN二极管实现低功率下透波与高功率下吸波功能的动态切换。该结构由上层宽带吸波结构和下层可调频率选择结构组成。在低功率时，5.6–6.4 GHz频段内插入损耗低于0.5 dB，反射系数小于−10 dB，具备良好吸波性能；高功率时，反射与透射系数均小于−10 dB，实现高效吸收。相比现有ESS设计，该结构可有效切换透射与吸收频带，兼具防护与隐身功能，且具有高吸收效率和低插入损耗。

解读: 该能量选择性吸波体技术对阳光电源电磁兼容设计具有重要参考价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，SiC/GaN高频功率器件产生的电磁干扰是关键挑战，该技术提出的可切换透射/吸收机制可启发开发智能EMI抑制方案：正常运行时保持通信频段透射，故障或高干扰工况下切换至吸收模式。其宽...

Kaiyang Huang · Min Xiong · Yang Liu · Kai Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月

随着基于逆变器的电源（IBRs）接入电力系统，系统动态特性变得更加复杂，呈现出多时间尺度特征，包括电力电子控制器的电磁暂态（EMT）动态特性和同步发电机的机电动态特性。因此，电力系统模型呈现出高度刚性，这给采用现有专注于单一时间尺度动态特性的方法进行高效仿真带来了挑战。本文提出了一种异构多尺度方法，用于对以电磁暂态模型表示的电力系统进行高效多时间尺度仿真。该新方法在系统的微观电磁暂态模型和自动降阶的宏观模型之间交替运行，并相应地改变步长，从而在保证所关注的快速和慢速动态特性仿真精度的同时实现显著...

解读: 该多尺度异构仿真方法对阳光电源高比例IBR系统开发具有重要价值。在PowerTitan储能系统和大型光伏电站并网设计中，可高效仿真ST储能变流器与SG逆变器的EMT快速动态与系统机电暂态的耦合特性，优化GFM/GFL控制参数整定。该方法可显著缩短iSolarCloud平台的系统级仿真时间，支持多机并...

Kangyi Sun · Hongyu Zhou · Wei Yao · Yongxin Xiong 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

相邻风电场具有显著的频率支撑潜力，其风电机组受尾流效应影响，频率支撑能力各异。为充分挖掘不同运行状态下机组的支撑潜力，本文提出一种双层分布式一致性控制方法实现风电机组协同控制：第一层为风电场内部的主从控制，第二层为风电场间的无主控制。该方法可为系统中不同机组分配差异化的功率指令，提升频率响应效果与系统稳定性。基于MATLAB/Simulink与Opal-RT实时仿真平台，对两区域系统及广水100%可再生能源系统进行分析，结果表明所提方法优于其他频率支撑策略，且能灵活应对通信中断与延迟。

解读: 该双层分布式一致性控制技术对阳光电源的储能与风电产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的群控系统和PowerTitan大型储能场站的协同调度，优化多机组间的功率分配。该技术的分层控制架构也可借鉴应用于SG系列光伏逆变器的集群控制，提升大型新能源电站的频率支撑能力。特别是在构建高比例可...

Houbo Xiong · Yunhui Shi · Mohammad Shahidehpour · Chuangxin Guo 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月

提出一种基于动态规划的多阶段随机-鲁棒优化模型，用于含快速响应单元的电力系统实时调度，以提升极端事件下的系统韧性。该方法包含离线求解与在线调度：离线阶段将T时段实时调度建模为T阶段优化问题，采用改进的快速鲁棒对偶动态规划算法求解；在线阶段利用生成的成熟代价函数作为各时段策略，快速指导单元状态调整与调度决策。通过场景法建模多阶段故障，并构建风电不确定性集以降低计算复杂度。在改进的IEEE 14、118和300节点系统上的算例验证了所提方法的有效性。

解读: 该研究的多阶段鲁棒优化调度方法对阳光电源的储能与光储系统具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的调度控制,提升极端工况下的系统韧性。特别是其快速响应调度算法,可优化储能系统的AGC调频和事故备用等辅助服务能力。研究中的风电不确定性建模方法也可用于改进iSo...

Guanhong Song · Chunpu Wu · Jiahui Yan · Qingnian Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

随着分布式能源在现代电力系统中的高比例接入，电网电压畸变问题日益严重，显著影响并网LCL逆变器的运行特性与电能质量。现有研究多采用基于虚拟阻抗的控制方法重塑逆变器输出特性，以抑制电网谐波的不利影响。然而，数字控制器中的离散时间延迟严重削弱了该类方法的性能。为此，本文提出一种改进的离散时间延迟补偿算法，通过设计并集成一拍超前观测器至电流控制器，实现对采样延迟的完全补偿，有效提升逆变器的阻抗特性。数值分析、MATLAB/Simulink仿真及LCL逆变器样机实验验证了所提方法的有效性。

解读: 该延时补偿算法对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的弱电网适应性提升具有重要价值。通过一拍超前观测器补偿数字控制延时，可显著增强LCL滤波器的阻抗特性，直接改善产品在电网电压畸变环境下的并网性能。该技术可应用于PowerTitan大型储能系统的并网控制策略优化，提升谐波抑制能力；结合阳光...

Linyun Xiong · Ruikai Song · Sunhua Huang · Changyu Ban 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

偏远地区电力系统通常具有高比例逆变器供电、电网强度低、运维能力弱及自然干扰频繁等特点。本文针对此类弱电网提出一种基于马尔可夫跳变系统的建模与控制方法，结合量化滑模控制策略，有效应对系统参数突变与外部扰动。该方法利用马尔可夫链描述运行模式的随机切换，通过量化反馈提升通信效率，同时设计滑模控制器保证系统在不同模式下的稳定性与动态性能，提高了弱电网的鲁棒运行能力。

解读: 该马尔可夫跳变系统建模与量化滑模控制技术对阳光电源偏远地区弱电网应用具有重要价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的弱电网并网场景，特别是高海拔、沙漠等偏远新能源基地。量化反馈机制可降低iSolarCloud云平台通信带宽需求，提升远程监控效率；马尔可夫模式切换建模能优化构网型GF...

Chaochao Li · Hongchen Liu · Rutian Wang · Zhanfeng Xiong 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

三电平双输出变换器作为一种先进的电力电子拓扑，融合了三电平技术与双输出特性，在工业、能源及交通领域具有显著优势。实现电容电压平衡并提高直流母线电压利用率是其关键技术难点，且难以同时满足。本文提出基于载波的最优脉宽调制策略，通过分析三种不同零序电压对分压电容中点电压的影响，引入两种优化的零序电压注入方法，有效提升直流电压利用率。在此基础上，提出电容电压平衡控制方法，通过调控中点平均电流，在两组输出的不同调制范围内实现电容电压平衡。实验结果验证了所提调制策略的有效性。

解读: 该三电平双输出变换器优化PWM技术对阳光电源ST系列储能变流器和工商业光伏系统具有重要应用价值。其电容电压平衡控制方法可直接应用于PowerTitan大型储能系统的三电平拓扑设计，解决中点电位漂移难题；优化的零序电压注入策略能提升直流母线电压利用率，增强SG系列逆变器在弱电网环境下的稳定性。双输出特...

Junliang Liu · Xiong Du · Yiting Zhao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

弱电网下风电与光伏电站并网易引发稳定性问题。并网逆变器作为关键接口，其锁相环（PLL）控制器被证实对系统稳定性有显著影响。本文建立基于复变量的PLL小信号模型，分析其引入的附加扰动分量对稳定性的影响。研究发现，PLL会向控制回路注入额外扰动，降低系统阻尼。为此，提出一种注入反向扰动分量以抵消该不利影响的控制策略，有效提升了系统稳定性。相比降低PLL带宽等传统方法，所提策略兼具良好动态性能。仿真与实验结果验证了该方法的有效性。

解读: 该PLL扰动抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。当前阳光电源产品在高阻抗电网下面临稳定性挑战，传统降低PLL带宽方案会牺牲动态响应性能。该研究提出的反向扰动注入策略可直接集成到现有GFL跟网型控制架构中，在保持快速动态响应的同时提升系统阻尼，特别...