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具有高电流诱导磁化翻转比的二维WTe2/Cr3Te4异质结构
Two-dimensional WTe2/Cr3Te4 heterostructures with high current-induced magnetization switching ratio
Kun He · Bailing Li · Sumei Wu · Chen Yi 等8人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文研究了二维WTe2/Cr3Te4异质结构中的电流诱导磁化翻转效应。该结构结合了拓扑非平庸的单层WTe2与本征铁磁半导体Cr3Te4，展现出优异的自旋轨道力矩效率和高磁化翻转比率。通过第一性原理计算与微磁模拟相结合，揭示了界面强自旋轨道耦合与电荷-自旋转换机制对增强翻转效率的关键作用。结果表明，此类异质结构在低功耗自旋电子器件中具有重要应用潜力。
解读: 该二维异质结构的高效电流诱导磁化翻转特性对阳光电源的功率器件技术创新具有重要启发。WTe2/Cr3Te4结构的高自旋轨道力矩效率可用于开发新型磁控开关器件，有望在SiC功率模块中实现更快速的开关特性和更低的损耗。这一技术可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率变换效率，特别是在高频开关应用...
负偏压下阈值电压不稳定性和具有铁电电荷俘获栅堆叠的GaN三栅HEMT器件的栅极可靠性
Negative bias threshold voltage instability and gate reliability in GaN tri-gate HEMTs with ferroelectric charge-trap gate stack
Rahul Rai · Khanh Quoc Nguyen · Hung Duy Tran · Viet Quoc Ho · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文研究了采用铁电电荷俘获栅堆叠的GaN三栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在负偏压应力下的阈值电压不稳定性及栅极可靠性。实验结果表明，负栅偏压导致显著的阈值电压漂移，主要源于栅介质中电荷俘获态的动态响应及铁电层的极化翻转。通过温度依赖性和时间演化分析，揭示了界面态和体陷阱的协同作用机制。该工作为理解高密度电荷俘获栅堆叠中的可靠性退化机理提供了依据，并对增强型GaN功率器件的稳定性优化具有指导意义。
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。铁电电荷俘获栅堆叠结构的阈值电压稳定性问题直接影响SG系列高频逆变器和ST系列储能变流器的可靠性。研究发现的界面态和体陷阱协同作用机理,有助于优化我司新一代GaN器件的栅极设计,提升产品稳定性。特别是对1500V大功率系统和车载OBC等高频应用场...
一种用于评估潜在SF6替代气体热开断能力的排序算法
A Ranking Algorithm for the Thermal Interruption Ability of Potential SF6 Alternative Gases
Jiu Dun Yan · Kaiyuan Zhang · Rui Cao · Yi Wu · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月
提出了一种排序算法，用于辅助筛选高压气吹断路器中不同气体的热开断能力。该算法直接基于气体材料特性，无需复杂电弧仿真。尽管未显式考虑产品设计影响，其排序结果与五种气体的实验室热开断数据及三种SF6替代气体的商用规模试验结果具有良好一致性。深入分析表明，在500K至15,000K温度范围内，气体密度与定压比热容的乘积及其电导率是决定电弧近零电流区弧柱尺寸主导作用的关键因素，进而影响冷却性能。
解读: 该SF6替代气体热开断能力评估算法对阳光电源中高压开关设备选型具有重要参考价值。在PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统中，中压断路器是关键保护设备，SF6气体因温室效应面临替代压力。该算法基于气体材料特性快速筛选环保替代气体，可指导阳光电源在ST系列储能变流器、集中式SG逆变器的配套...
一种改进的广义扩展状态观测器在双三相永磁同步电机电流谐波补偿中的应用
An Improved Generalized Extended State Observer for Current Harmonic Compensation in Dual Three-Phase PMSMs
Xuefeng Zhang · Qiwei Xu · Yiru Miao · Xuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
双三相永磁同步电机（DTP - PMSM）存在在逆变器非线性、非正弦反电动势和外部干扰等情况下易出现较大定子电流谐波的缺点。为解决该问题，本文提出了一种用于电流谐波抑制的改进广义扩展状态观测器（IGESO）。首先，探究了传统干扰观测器中低频和高频周期性干扰观测之间的关系。其次，采用陷波器对传统广义扩展状态观测器（GESO）结构进行优化，以避免在观测两种不同频率干扰时产生相互干扰。然后，提出了一种新的观测器极点设计原则，该原则可分别控制周期性干扰的抑制频率范围和衰减程度。此外，还给出了与其他策略的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型广义扩张状态观测器（IGESO）技术对我们在电机驱动和电能变换领域具有重要应用价值。双三相永磁同步电机在逆变器非线性、反电动势畸变和外部扰动下易产生定子电流谐波问题，这与我们光伏逆变器、储能变流器以及新能源汽车驱动系统面临的核心挑战高度契合。 该技术的创新点在于...
基于铜夹连接的多芯片SiC功率器件电-热-力性能研究
Investigation on the Electrical–Thermal–Mechanical Performance of Multichip SiC Power Device With Cu-Clip Interconnect
Ping Wu · Yi Fan · Xiaoyang Mei · Haoquan Qian 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
传统铝线键合封装存在寄生电感高和可靠性差等问题，制约了碳化硅（SiC）功率器件的发展。铜夹（Cu-clip）互连技术可改善散热性能，提升功率密度，但多芯片结构下的应力集中与电气性能问题仍具挑战。本文提出一种带卸荷槽的拱形铜夹（Arch-G）结构，相较于传统平面铜夹，应力降低39.1%；相比线键合器件，导通损耗更低，寄生电感减少32.6%。通过功率循环试验验证了其可靠性，为高性能Cu-clip功率器件设计提供了重要参考。
解读: 该Cu-clip互连技术对阳光电源功率器件封装升级具有重要价值。拱形卸荷槽设计可降低39.1%应力、减少32.6%寄生电感，直接适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC模块优化。低寄生电感特性可提升开关速度、降低导通损耗，增强三电平拓扑效率；优异的热-力性能可提高PowerTitan大型...
一种具有折叠结构和封装太阳能电池的宽带天线
A Broadband Antenna With Folded Structure and Packaged Solar Cell
Wenxing An · Chenxi Liu · Kai Han · Yi Wu 等5人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年3月
提出了一种用于2G/3G/4G/5G sub-6-GHz通信的水平-垂直折叠结构宽带天线。通过封装工艺，将两个太阳能电池集成于水平结构上以替代金属辐射贴片，实现绿色通信。针对传统太阳能电池形状规则导致设计受限的问题，本文提出折叠式结构以提升设计灵活性。该多谐振结构激发高阶模式，拓展工作带宽，并优化电流分布以保持稳定的辐射特性。实测−10 dB阻抗带宽为1.7–3.85 GHz，相对带宽达77.4%，峰值增益5.96 dBi，方向图呈单向性。太阳能电池覆盖顶部面积的55%，具备自供能能力，兼具光伏...
解读: 该光伏-天线集成技术对阳光电源iSolarCloud云平台及分布式光伏监控系统具有重要应用价值。文章提出的折叠式宽带天线（1.7-3.85GHz覆盖2G/3G/4G/5G频段）与太阳能电池封装集成方案，可直接应用于SG系列光伏逆变器的无线通信模块，实现自供能数据传输单元。55%的光伏覆盖率设计理念可...
通过数据驱动的模型预测独立变桨控制提升大型风力机运行稳定性
Improving Operational Stability of Large-Scale Wind Turbines Through Data-Driven Model Predictive Individual Pitch Control
Songyue Zheng · Lijian Wu · Lizhong Wang · Lilin Wang 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
针对结构柔性显著的现代大型风力机在非对称与随机气动载荷下运行稳定性差的问题，本文提出一种基于数据驱动模型预测控制的独立变桨控制方法（DMPC-IPC）。该方法通过优化转速/功率波动抑制、非对称载荷衰减及结构阻尼调节等多目标性能指标提升系统稳定性。采用任意多项式混沌展开构建代理模型，并结合高斯过程回归量化模型不确定性，以预测变桨对非线性动态响应的影响；设计一阶阴阳对优化求解器高效求解多步预测代价函数。基于DTU-10MW风力机在极端阵风与湍流风况下的全工况仿真验证表明，该方法显著提升了运行稳定性并...
解读: 该数据驱动的模型预测控制技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。其中的多目标优化和不确定性预测方法可应用于ST系列储能变流器的功率调节和PowerTitan系统的稳定性控制。特别是文中提出的高斯过程回归预测方法,可优化储能系统的SOC预测和调度策略;多步预测代价函数的优化思路也可用于改进储能...
储能所有权与市场行为互动关系的数据驱动分析
Data-Driven Analysis of the Interaction Between Storage Ownership and Market Behavior
Zhaoyuan Wu · Zili Chen · Yi Ren · Lin Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年9月
随着市场自由化的推进，作为能源转型关键技术的储能，其投资主体呈现出多元化态势。然而，在自由化市场中，一个尚未得到有效解决的重要问题是如何评估储能的市场势力，尤其是考虑到所有权的多样性时。本文引入了一个数据驱动的分析框架，以研究储能所有权与市场行为之间的相互作用。本文建立了一个基于主体的双层模型，该模型能够有效捕捉储能的策略性市场行为与系统运行之间的动态关系。为提高模型的可扩展性，本文设计了一种基于随机森林的相关性分析算法，阐明了不同市场边界条件与储能市场行为之间的关系。案例研究结果表明，储能通过...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示了电力市场化进程中储能资产的市场行为规律，对公司储能系统业务的战略布局具有重要参考价值。 论文通过数据驱动的双层博弈模型，量化分析了储能所有权结构对市场行为的影响机制。研究发现储能可通过制造"灵活性稀缺"获得超过16%的超额收益，而与灵活性机组协同运营时这一收...
通过规划控制器参数提升海上风力机多目标性能：一种“规划-控制”分层控制器
Multi-Objective Performance Enhancement of Offshore Wind Turbines Through Planning Controller Parameter: A ‘Plan-Control’ Hierarchical Controller
Songyue Zheng · Lilin Wang · Lizhong Wang · Lijian Wu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
针对大型海上风力机柔性结构显著且运行于风浪耦合环境的特点，提出一种“规划-控制”分层控制器（PCHC）。内环采用工业标准控制器，外环引入基于非线性模型预测控制（NMPC）的规划器优化控制器参数。NMPC规划器通过可变预测时域求解多目标优化问题，并利用高斯过程回归补偿模型失配误差。设计联合成本函数在线鲁棒调节权重，兼顾功率与转速稳定性、结构载荷抑制及执行机构动作限制。仿真验证表明，PCHC在保持现有控制器架构的同时显著提升多目标性能，利于工程应用。
解读: 该文提出的'规划-控制'分层控制架构对阳光电源的储能与风电产品具有重要借鉴价值。其中非线性MPC规划器的多目标优化思路可用于ST系列储能变流器的功率调度与电池管理，实现储能系统的经济性与寿命的动态平衡。高斯过程回归补偿模型误差的方法也可应用于PowerTitan大型储能系统的预测性维护。此外，该控制...
大尺寸倒装芯片封装中铟基热界面材料的热-机械可靠性及疲劳寿命增强研究
Investigation on Thermal-Mechanical Reliability and Enhanced Fatigue Life of Indium Thermal Interface Materials for Large-Size Flip Chip Packaging
Yiou Qiu · Zhen Liu · Linzheng Fu · Mingming Yi 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年5月
随着大型芯片热管理需求的增长，铟因其固有的高导热性和良好的延展性，被认为是一种理想的热界面材料（TIM）。对于大型倒装芯片封装而言，如何提高其可靠性，尤其是在温度循环条件下的可靠性，仍是一项挑战。本研究以大型倒装芯片封装为研究对象，采用有限元模拟与实验相结合的方法，系统分析了温度循环条件下铟的蠕变行为和形态演变。在此基础上，运用基于应变的科芬 - 曼森模型预测了铟的疲劳寿命。为提高温度循环条件下铟层的可靠性，采用实验设计（DOEs）模拟方案分析了不同结构参数对疲劳寿命的影响。结果表明，靠近芯片边...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于铟基热界面材料在大尺寸倒装芯片封装中的热机械可靠性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，大功率IGBT、SiC等功率半导体器件的热管理一直是制约系统可靠性和功率密度提升的关键瓶颈。 该研究通过有限元仿真与实验相结合的方法，系统分析了铟材...
水风光混合系统中现有水电站扩容优化的解析方法：以雅砻江流域为例
Analytical method for optimizing capacity expansion of existing hydropower plants in hydro-wind-photovoltaic hybrid system: A case study in the Yalong River basin
Chen Wu · Pan Liu · Qian Cheng · Zhikai Yang 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383
摘要 水电可通过构建水-风-光混合能源系统，有效整合具有间歇性的风电和光伏（PV）发电。随着风电和光伏电站规模的不断扩大，扩大水电装机容量变得尤为关键。然而，传统的扩容数值方法需要高时间分辨率的输入数据以及复杂的模拟计算。为解决这一问题，本文提出一种无需高分辨率输入数据的解析方法，用于推导水电站最优扩容规模，便于实际应用并支持敏感性分析。首先，基于历史运行数据，分别采用多项式函数和线性函数对水电出力及风电-光伏弃电率随水电扩容规模的变化关系进行估计；其次，结合净现值法，建立考虑总发电量（包括水电...
解读: 该水风光混合系统容量优化方法对阳光电源具有重要参考价值。研究揭示的弃电率与容量扩展关系,可指导我们ST系列储能系统在水风光互补场景的容量配置策略。文中敏感性分析方法(电价敏感度为运维成本11倍)可应用于PowerTitan储能电站的经济性评估模型。特别是无需高时间分辨率数据的解析法,可集成到iSol...