Jie Zhang · Md Tanvir Hasan · Shubham Mondal · Zhengwei Ye · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种通过引入铍（Be）掺杂来提升ScAlN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）性能的新方法。该器件展现出显著降低的关态漏电流，并在高电流应力条件下表现出优异的稳定性。通过精确调控Be掺杂浓度，有效抑制了栅极泄漏电流和动态导通电阻退化，同时保持良好的开态特性。透射电子显微镜与二次离子质谱分析证实了材料界面清晰且掺杂均匀。该研究为高性能GaN基功率器件的可靠性提升提供了可行路径。

解读: 该掺铍ScAlN/GaN HEMT技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。低关态漏电流特性可直接降低ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的待机损耗，提升系统效率；高电流应力稳定性解决了GaN器件在PowerTitan大型储能系统长期运行中的可靠性痛点。相比传统AlGaN方案，ScAlN材料的高极化特性...

Lin Hao · Ke Xu · Hui Guo · Pengfei Shao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种通过引入高介电常数（extreme-k）且具有显著介电极化的钛酸钡（BaTiO3）绝缘层来显著提升常关型AlGaN/GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管（MOS-HEMT）性能的新方法。BaTiO3的强极化效应有效增强了栅控能力，提高了器件的阈值电压稳定性和开关比。实验结果表明，该器件展现出优异的常关特性、低亚阈值摆幅和高跨导，同时漏电流抑制能力显著改善。该策略为实现高性能、高可靠性GaN基功率电子器件提供了新的技术路径。

解读: 该BaTiO3栅极工艺创新对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要价值。通过提升GaN器件的阈值电压稳定性和开关特性,可显著优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频开关性能,提高系统功率密度。特别是在1500V高压系统中,改进的漏电流抑制能力有助于提升产品可靠性。这种高介电常数栅极技术也可用于...

Jiangbin Wan · Hengyu Wang · Chi Zhang · Ce Wang · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文报道了一种基于结的深台面终端结构，用于提升千伏级以上垂直β-Ga2O3功率器件的击穿性能。通过精确控制台面刻蚀深度并结合p型掺杂层形成局部PN结，有效调制表面电场分布，抑制边缘击穿。实验结果表明，该终端结构显著提高了器件的击穿电压与可靠性，为高性能氧化镓功率器件的规模化应用提供了可行方案。

解读: 该β-Ga2O3功率器件终端技术对阳光电源具有前瞻性战略价值。深台面结终端结构实现的千伏级击穿电压和高可靠性，可为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的下一代功率模块提供超越SiC的技术路径。Ga2O3的超宽禁带特性（4.8eV）和高临界击穿场强（8MV/cm）可显著降低导通损耗，提升1500V光...

Weisheng Wang · United Kingdom · Zhangjiang Laboratory · Ang Li 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种基于数字刻蚀技术的E/D模式三栅AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT），实现了稳定的高温工作性能。该器件通过精确控制栅下势垒层的数字刻蚀深度，有效调节阈值电压，兼容单片集成工艺。实验结果表明，在250°C高温环境下，器件仍保持良好的开关特性与电流稳定性，漏电流抑制显著，栅极可靠性优异。该技术为高温、高密度GaN基集成电路的单片集成提供了可行方案。

解读: 该E/D模式GaN MIS-HEMT高温稳定技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。数字刻蚀技术实现的阈值电压精确调控和单片集成能力，可直接应用于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的GaN功率模块设计，通过E/D模式混合集成提升驱动电路集成度，减少外围器件。250°C高温稳定运行特性满足PowerT...

Huaize Liu · Yanghu Peng · Hui Guo · Na Sun 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本文研究了基于II型能带对齐NiO/AlGaN异质结的p型NiO栅极高电子迁移率晶体管（HEMT）中的栅极导电机制。通过分析器件的电学特性与能带结构，揭示了在反向偏压下栅极漏电流的主要输运机制，包括隧穿效应与热发射过程的贡献。研究发现，良好的能带匹配显著抑制了栅极漏电流，提升了器件的栅控能力与击穿特性。该工作为高性能p沟道栅HEMT的设计与优化提供了理论依据与技术支撑。

解读: 该研究对阳光电源的GaN功率器件应用具有重要参考价值。p-NiO栅极HEMT的栅极漏电流抑制技术可应用于SG系列高频光伏逆变器和ST系列储能变流器的功率级设计,有助于提升器件开关频率和效率。II型能带对齐的异质结设计思路可优化公司三电平拓扑中GaN器件的性能,特别是在大功率密度场景下的可靠性。这对开...

Xuanming Zhang · Yuanlei Zhang · Jiachen Duan · Zhiwei Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月

本文报道了采用p-Al0.05Ga0.95N刻蚀目标层（ETL）的增强型GaN p沟道异质结场效应晶体管（p-FET）。通过优化高选择性刻蚀工艺，实现p-GaN刻蚀速率约1 nm/min，并获得p-GaN与p-Al0.05Ga0.95N之间4:1的选择比。刻蚀工艺窗口扩展至10分钟，显著提高器件制备良率。器件阈值电压为−1.15 V，最大电流密度达6.16 mA/mm，且多器件间阈值电压与导通电流高度一致，展现出优异的重复性与一致性，为互补电路集成提供了重要基础。

解读: 该高产率增强型GaN p-FET技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。p沟道GaN器件可与现有n沟道器件构成互补拓扑，为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器提供更高集成度的功率模块方案。高选择性刻蚀工艺实现的10分钟工艺窗口和优异一致性，可显著提升GaN器件制造良率，降低成本。阈值电压−1.15...

Ruoying Zhang · United Kingdom · Nianhua Peng · Haitao Ye · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

在5G、电动汽车和量子技术快速发展的背景下，对更高速、高效且耐用电子器件的需求激增，促使研究人员探索突破传统半导体材料（如硅、GaN和SiC）极限的新体系。金刚石因其卓越的热导率、极高的硬度和宽禁带特性，成为极具潜力的候选材料。结合先进的异质结结构，金刚石基异质结器件在超高速功率电子、下一代量子计算及高频射频系统等领域展现出革命性应用前景。本文综述了该领域的重要进展与挑战。

解读: 金刚石异质结器件的超高热导率和宽禁带特性对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。在ST系列储能变流器和SG光伏逆变器中，当前采用的SiC/GaN器件已接近材料极限，金刚石器件可突破更高功率密度和开关频率瓶颈。其卓越散热性能可优化PowerTitan大型储能系统的热管理设计，减小冷却系统体积。在电动汽车O...

Xiaoran Gong · Haohao Zhang · Jiachen Ye · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

摩擦纳米发电机（TENG）作为气体传感器是一种无需外部电源的检测策略。本研究制备了Ag/Bi2WO6复合材料，并将其用作TENG器件中的摩擦电层。引入Ag颗粒显著提升了器件的输出性能。此外，基于2% Ag/Bi2WO6的自供电气体传感器（SPGS）对100 ppm乙醇表现出27.6%的响应值，响应时间和恢复时间分别为72.7秒和81秒。该传感器还具有较低的检测限（LOD），可达2.7 ppm。其气体敏感性能的提升归因于Ag的催化作用，该作用促进了乙醇气体分子的吸附与脱附过程。本工作展示了多元金属...

解读: 该自供电气体传感技术对阳光电源充电桩和储能系统安全监测具有应用价值。Ag/Bi2WO6摩擦纳米发电机可集成于充电站环境监测,实现无源乙醇等可燃气体检测,响应时间72.7秒、检测下限2.7ppm满足安全预警需求。该技术可启发iSolarCloud平台开发基于能量采集的分布式传感网络,利用设备振动或温差...

Sihui Zhang · Wensheng Song · Zhiwei Zhang · Jian Chen 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

针对工业保密性和知识产权限制导致控制参数难以获取的问题，现有单相脉宽调制（PWM）整流器的白箱数字孪生（DT）模型在实际应用中受限。为此，本文提出一种可克服未知控制参数限制且精度更高的灰箱DT模型。该模型引入死区效应和电容等效串联电阻（ESR），提升了准确性，并更贴近实际系统运行特性，具备更全面的健康状态监测能力。基于实测动静态工况数据，模型部署于独立服务器，结合粒子群与鲸鱼优化混合算法实现关键参数精确在线监测。实验验证了模型在不同工况、参数及控制策略下的有效性，并分析了误差影响。本研究推动了非...

解读: 该灰箱数字孪生建模技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在ST储能变流器和车载OBC充电机中，PWM整流器是核心功率单元，该技术可在无需获取控制参数的情况下实现精确建模，特别适用于第三方设备集成场景。引入死区效应和电容ESR的建模方法可提升SiC器件应用的精度，支持iSolarCloud平台的非...

Jian Ye · Di Zhao · Xuewei Pan · Sinan Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

本文提出采用基于软Actor-Critic（SAC）算法的强化学习（RL）控制器作为三相交错并联DC-DC升压变换器的唯一主控制器，以提升输出电压的动态性能。阐述了最大熵学习的优势及SAC算法原理，给出了神经网络结构与奖励函数的设计方案。SAC智能体经离线训练后，在工作点处进行稳定性分析，并在物理平台上部署测试。与现有方法的对比表明，该方法显著提升了变换器的电压控制能力，且对参数、参考值及负载变化具有强鲁棒性。

解读: 该SAC强化学习控制技术对阳光电源DC-DC变换器产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，交错并联Boost拓扑广泛用于电池侧DC-DC升压环节，该方法可显著提升电压动态响应速度和参数鲁棒性，优化储能系统功率爬坡能力。在车载OBC充电机中，面对电池SOC变化和负载突变工况，SAC算法的最大熵学...

Luomeng Zhang · Hongxing Ye · Yinyin Ge · Zuyi Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

分布式光伏（PV）渗透率的不断提高给配电网带来了诸如电压安全和输出不确定性等新挑战。高效、安全地大规模接入光伏最近备受关注。本文提出了一种用于规划 - 运行协同优化的新型可变时间尺度模型，旨在为光伏接入释放更多灵活性。我们引入了一种新颖的爬坡事件检测算法来调整时间尺度，重点关注关键时段。因此，这使得通过使用二进制变量调整高分辨率时段来释放灵活性成为可能，同时保持模型规模的有效性。为了确保规划的鲁棒性和非预知性，我们提出了一种具有可变不确定集的多阶段优化模型。然后，提出了一种混合求解方法来求解这一...

解读: 该变时间尺度协同优化技术对阳光电源配电网解决方案具有重要应用价值。基于爬坡率的动态响应能力量化方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率调度策略，通过多时间尺度协调优化储能充放电计划，有效平抑光伏波动。该方法与SG系列光伏逆变器的无功调压功能结合，可实现源网荷储协同优化，提升配电网电压质量。对iSol...

Qiangsong Zhao · Qifan Wang · Hongwei Zhang · Yuanqing Xia 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

基于重复控制的扩张状态观测器（RC - ESO）提高了周期性谐波扰动的估计精度。然而，它存在扰动估计收敛速度慢、稳态估计精度有限以及缺乏系统设计等问题。本文提出了一种基于新型重复控制扩张状态观测器（NRC - ESO）的改进型自抗扰控制（ADRC）电流控制方案。采用理想补偿滤波器来设计NRC - ESO，实现了更快的扰动估计收敛速度。此外，在NRC - ESO中嵌入零相位低通滤波器，以减小电流稳态误差并减轻传感器高频噪声的影响。阐述了基于NRC - ESO的自抗扰控制（NRC - ESO - A...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项基于改进型重复控制扩张状态观测器的自抗扰控制技术（NRC-ESO-ADRC）具有重要的应用价值。在弱电网和畸变电网环境下，该技术能够显著提升并网逆变器的谐波抑制能力和鲁棒性，这直接契合了阳光电源在复杂电网环境中的产品性能优化需求。 对于光伏逆变器和储能变流器产品线，该...

Qiangsong Zhao · Hongwei Zhang · Yuanqing Xia · Qiang Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

基于内模原理的重复控制器（RC）和多准谐振控制器（MQ-RSC）因对正弦参考信号具有高跟踪精度及优异的谐波抑制能力，广泛应用于单相逆变器的交流电压/电流控制。然而，二者在参数设计复杂度、收敛速度或稳定裕度方面各有优劣。本文系统建立了多种RC与MQ-RSC之间的数学等效关系，揭示了RC内模系数与MQ-RSC等效谐振带宽之间的内在联系。基于该等效关系，提出一种增强频率鲁棒性的新型RC设计方法，并给出简化的MQ-RSC设计策略。1.5 kW单相并网逆变器实验结果验证了等效关系的准确性及其在控制器设计中...

解读: 该研究揭示的RC与MQ-RSC等效关系对阳光电源单相产品线具有重要应用价值。在ST系列单相储能变流器中，可基于等效关系简化谐波抑制控制器设计，提升电网电压畸变工况下的并网电流质量；在SG系列单相光伏逆变器（如SG3-10KTL户用机型）中，新型频率鲁棒RC设计方法可增强电网频率波动适应性，降低THD...

Wangqianyun Tang · Waisheng Zheng · Baorong Zhou · Ziqian Yang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月

由于暂态控制切换，基于电网跟随的双馈感应发电机型风力发电机组（GFL - DFIG）的机电动态特性会被激发，并与基于电网形成的电压源换流器（GFM - VSC）发生显著的相互作用。因此，在日益电力电子化的系统中会出现新的机电同步问题。机械相位与电气相位之间的耦合特性反映了装置的有功功率不平衡与内部电压相位之间的关系，这对于理解同步过程至关重要。本文揭示了GFL - DFIG与GFM - VSC之间的非线性机电耦合特性，并分析了它们之间的暂态同步稳定性。首先，从功率不平衡激励和内部电压响应的角度建...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示的跟网型双馈风机（GFL-DFIG）与构网型变流器（GFM-VSC）之间的机电暂态稳定性问题，对我们储能系统和新能源并网解决方案具有重要指导意义。 随着新能源渗透率提升，电网正从传统同步机主导向电力电子化系统转变。论文指出的"机电耦合特性"本质上反映了不平衡功...

Jiaxing Ye · Mingyi Wang · Sihang Cui · Chengming Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

由具有快速开关瞬态特性的碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）构成的功率变换器，在高性能、高功率应用中得到了广泛使用。驱动电路中具有高开关频率的宽禁带半导体器件在快速开关瞬态过程中极易受到栅 - 源极串扰电压的影响，这可能会导致互补桥臂出现误导通和直通现象。本文提出了一种基于晶体管和无源元件的改进型串扰抑制栅 - 源极驱动拓扑，以有效抑制电压源逆变器的串扰问题。该拓扑通过在必要时将辅助电路接入或移出栅 - 源极驱动电路，在不影响碳化硅功率器件性能的前提下，确保其正常运行。此...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SiC MOSFET相桥臂配置的改进型串扰抑制驱动拓扑技术具有重要的战略价值。作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商，我们的产品正面临着功率密度提升和效率优化的双重挑战，而SiC器件的应用是实现这一目标的关键路径。 该技术直击SiC MOSFET在高频开关应用中...

Peng Lu · Hanqing Lan · Qiwei Yuan · Zhihao Jiang 等14人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 将大规模风电与大量电动汽车（EV）负荷接入电力系统，对电网的安全性与经济运行带来显著影响，带来了诸如电网调度指令频繁变动、电动汽车充放电行为无序以及网络损耗增加等一系列挑战。为此，本文建立了一种考虑大规模电动汽车的输配电网双层优化调度策略模型，采用分布式近端策略优化方法，高效管理机组出力及系统的充放电能力，并实时将这些能力分配至各个节点。上层模型以最小化系统总运行成本为目标，优化热电机组的运行状态，并调控输电网络中参与充放电的电动汽车数量；下层模型则通过优化配电网络中电动汽车的充放电功率、...

解读: 该输配电网双层优化策略对阳光电源储能及充电桩业务具有重要价值。文中分布式近端策略优化算法可应用于ST系列储能变流器的多站点协调控制,优化PowerTitan储能系统在电网调度中的充放电策略,降低网损成本。针对大规模电动汽车接入场景,可指导充电桩产品开发智能调度功能,结合iSolarCloud平台实现...

Hui Jina · Xiangyu Kong · Chunjie Wangb · Delong Zhang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 由于受空间和时间上变化的波浪环境影响，多种类型漂浮体结构上的海上漂浮式光伏（PV）阵列的辐照度分布条件和发电特性十分复杂，这大大增加了最大功率点跟踪（MPPT）的难度，阻碍了海上漂浮式光伏电站的高效经济运行。考虑到不同尺度的漂浮体结构、光伏组件排布方式及接线方法对海上漂浮式光伏阵列辐照度分布条件和发电特性的影响，本文提出了一种适用于多种漂浮体结构的海上漂浮式光伏系统发电特性仿真方法。该方法通过六自由度运动实验平台以及海上实测的光伏单元辐照度数据，在实验室和实际运行场景中进行了验证。基于渤海...

解读: 该海上漂浮光伏MPPT技术对阳光电源SG系列逆变器具有重要应用价值。文中针对波浪导致的多峰值功率曲线提出的混合改进MPPT算法,追踪时间≤20ms、效率≥99.85%,可直接应用于阳光电源海上光伏逆变器的MPPT优化模块。研究揭示的浮体结构与组串布局关系,为SG逆变器在漂浮电站的配置策略提供依据:大...

Zijun Wanga1 · Shaowen Cao · Qilin Cai · Yingshi Zhang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 白天辐射冷却依赖于在太阳光谱范围内具有高反射率以及在大气窗口光谱范围内具有高发射率。然而，被发射体反射的太阳辐射作为一种高品质能源却被浪费了。基于入射太阳辐射主要集中在特定角度，而发射体则与太空进行半球形热交换的特点，这部分能量具备被收集利用的可能性。迄今为止，尚无研究对发射体所反射的大量能量进行有效回收。本文提出了一种在确保昼夜辐射冷却性能的同时增强白天太阳能发电能力的新思路。研究表明，仅由五层结构组成的发射体即可在太阳光谱范围内实现95.22%的加权平均反射率，并在大气窗口光谱范围内达...

解读: 该辐射制冷-光伏集成技术对阳光电源SG系列逆变器和储能系统具有重要应用价值。通过反射光收集使光伏输出功率密度提升30.3%至163.5W/m²,可优化MPPT算法以适配非直射光场景。辐射制冷降温8.4°C特性可应用于通信基站储能热管理,降低ST系列PCS散热负荷,提升系统效率。该技术为iSolarC...

Ran Ye · Jiaojing Bian · Hao Luo · Qiao Kang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

基于0.18微米工艺节点的绝缘体上硅（SOI）双极互补金属氧化物半导体 - 双扩散金属氧化物半导体（BCD）技术因其卓越的特性在汽车应用中广受欢迎。在实际的集成电路中，为了平衡性能和芯片面积，器件通常会紧密排列。对于p型横向双扩散金属氧化物半导体（pLDMOS）而言，无论采用何种布局配置，其漏极和源极均会施加高电压。如此一来，如果功率器件与pLDMOS相邻，施加在pLDMOS上的高电压将对功率器件的特性产生不可预测的影响。在本研究中，针对汽车应用，全面研究了这种相邻高电压在室温（25°C）和高温...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SOI BCD工艺中功率器件邻近高压影响的研究具有重要的技术参考价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，功率半导体器件的可靠性直接影响系统效率和使用寿命，而该研究揭示的邻近高压效应正是高功率密度设计中的关键挑战。 该论文系统分析了pLDMOS器件在不同布局配置...