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基于HfAlOx电荷俘获层介质与原位O3处理的InAlN/GaN MIS-HEMT器件栅极漏电流和击穿电压的改善
Improved gate leakage current and breakdown voltage of InAlN/GaN MIS-HEMTs by HfAlOx-based charge-trapping layer dielectric and _in situ_ O3 treatment
Fangzhou Du · Yang Jiang · Hong Kong · Peiran Wang 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文报道了一种通过引入HfAlOx基电荷俘获层介质并结合原位O3处理，显著改善InAlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）性能的方法。该工艺有效抑制了栅极漏电流，同时提升了器件的击穿电压。HfAlOx层可捕获界面正电荷，降低电场峰值，而原位O3处理则优化了介质/半导体界面质量，减少缺陷态密度。实验结果表明，器件的栅极泄漏电流显著降低，反向击穿电压大幅提高，为高性能GaN基功率器件的研制提供了可行的技术路径。
解读: 该研究的HfAlOx介质与O3处理工艺对阳光电源的GaN功率器件开发具有重要参考价值。通过降低栅极漏电流和提高击穿电压,可显著提升GaN器件在高频应用场景下的可靠性,特别适用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频DC-DC模块。该技术可优化阳光电源产品的功率密度和转换效率:在光伏逆变器中可实...
直接SMA馈电的梯度折射率超构表面阵列用于高效微波功率接收
Direct SMA-fed gradient-index metasurface array for efficient microwave power reception
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...
具有多谐波抑制特性的永磁同步电机无传感器控制增强自适应扰动观测器
Enhanced Adaptive Disturbance Observer for Sensorless Control of PMSM With Multi-harmonics Suppression Characteristics
Qinghai Qin · Xinqiang Yi · Zhongjun Yu · Haitao Yu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年4月
逆变器非线性及空间磁通谐波会导致永磁同步电机反电动势谐波，恶化基于模型的无传感器控制性能。为此，本文提出一种基于预设增强复系数滤波器（ECCF）重构观测器结构的增强自适应扰动观测器。通过在传统复系数滤波器基础上引入多频段抑制模块，构建具备特定谐波抑制能力的ECCF，并采用反向设计法将传统扰动观测器结构重构为期望的ECCF形式，无需在传统反电动势观测器后级联额外滤波网络即可实现多谐波抑制。实验在1 kW PMSM平台上验证了所提无传感器控制算法的有效性。
解读: 该增强自适应扰动观测器技术对阳光电源储能变流器和电机驱动产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，该多谐波抑制方法可优化逆变器非线性补偿，提升电流控制精度和并网电能质量；在新能源汽车电机驱动系统中，该无传感器控制算法可降低位置传感器成本，通过ECCF滤波器抑制反电动势谐波，提高低速转矩脉动抑制能...
基于等效小参数建模的最优移相调制在非对称并联多模块DC-DC变换器纹波抑制中的应用
Optimized Phase-shift Tuning via Equivalent Small Parameter Modeling for Ripple Reduction in Asymmetric Parallel Multi-Module DC-DC Converters
Xiuyun Zhang · Guidong Zhang · Samson S. Yu · Zhenyu Yi · IET Power Electronics · 2025年3月 · Vol.18
采用等效小参数法（ESPM）建立升降压及升压型并联变换器输出电压纹波模型，并通过该调制方法确定最优移相角以最小化纹波。同时，引入三环路均流控制策略，有效实现模块间电流均衡，进一步提升系统的整体纹波抑制能力，适用于非对称并联多模块DC-DC变换器的高性能控制。
解读: 该等效小参数建模与最优移相调制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在多模块并联DC-DC变换器架构中，该方法可精确建模输出纹波并优化移相角，结合三环路均流控制策略，能有效降低母线电压纹波、提升模块间电流均衡性能。这对阳光电源储能系统的双向DC-DC变换...
四芳基噻吩并噻吩：染料敏化太阳能电池中抑制电荷复合的高效宽隙染料核心
Tetraarylthienothiophene: An efficient charge recombination-suppressed center for wide-gap dyes in dye-sensitized solar cells
Yi-Qiao Yan · Yi-Zhou Zhu · Jian-Yu Zheng · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.289
为了应对在染料敏化太阳能电池中共敏化过程中，辅助染料因光谱响应受限而在提升短路电流密度（JSC）的同时维持高开路电压（VOC）所面临的挑战，设计并合成了三种具有不同三苯胺（TPA）电子给体和噻吩并[3,2-b]噻吩（TT）π-桥修饰的宽隙有机染料YYQ11–13。与未修饰的参照染料D1π6A1相比，在TPA给体外围引入常规的己氧基链（YYQ11）可使功率转换效率（PCE）提高10%；而将TT核心转变为四芳基噻吩并噻吩（TATT）中心（YYQ12）则可使PCE提升30%。当同时结合上述两种修饰策略...
解读: 该染料敏化太阳能电池技术通过四芳基噻吩并噻吩(TATT)中心抑制电荷复合,实现开路电压与短路电流同步提升,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化算法具有启发意义。其三维结构抑制载流子复合的机制可借鉴于SiC/GaN功率器件的栅极驱动优化,降低开关损耗。共敏化策略与多MPPT通道协同控制理念契合,...
含水层压缩空气储能的非线性井筒多相流与热-水-力耦合分析
Coupled nonlinear wellbore multiphase flow and thermo-hydro-mechanical analysis of compressed air energy storage in aquifers
Yi Li · Qian Zhou · Hao Yu · Yi Li 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 含水层压缩空气储能（CAESA）是一种低成本、大规模的储能技术。为研究储层力学效应对CAESA的影响，本文开发了一个耦合非线性井筒多相流与热-水-力（THM）过程的模拟器THMW-Air，并利用Pittsfield示范CAESA项目的数据验证了其有效性。采用未包含力学过程的T2Well-EOS3模拟器对CAESA的水动力、热力学和力学行为及其能量效率进行了分析与对比。结果表明，在考虑储层力学效应后，Pittsfield现场模拟压力与监测压力之间的相关系数由0.9046提高至0.9211。C...
解读: 该压缩空气储能(CAES)热-流-力耦合仿真技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的温度-压力-机械应力耦合效应可优化ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理策略,特别是注入温度对效率的影响(50°C时效率降低9.75%)为电化学储能热控制提供借鉴。多物理场耦合建模思路可应用于...
一种基于机器学习的光伏系统在复杂局部遮阴条件下的全局最大功率点跟踪技术
A Machine Learning-Based Global Maximum Power Point Tracking Technique for a Photovoltaic Generation System Under Complicated Partially Shaded Conditions
Yi-Hua Liu · Yu-Shan Cheng · Yu-Chih Huang · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
在局部遮阴条件下，光伏系统输出功率与电压关系呈多峰特性，导致全局最大功率点（GMPP）追踪困难。本文提出一种基于机器学习的两阶段GMPPT方法：第一阶段采用回归树预测GMPP大致位置，第二阶段利用α-扰动观察法精确捕获GMPP。通过建立仿真平台生成训练数据，优化并集成回归树模型。在252种遮阴模式下，平均跟踪损耗为2.13 W，平均响应时间0.11秒，准确识别出244种情况下的GMPP区间。实验结果表明，该方法在追踪精度和速度上均优于五种先进方法。
解读: 该机器学习GMPPT技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT算法优化具有重要应用价值。当前SG逆变器在复杂遮阴场景下的多峰功率曲线处理仍依赖传统扰动观察法，易陷入局部最优。该研究提出的回归树+α-扰动观察两阶段方法，可将平均响应时间缩短至0.11秒，跟踪损耗降至2.13W，显著优于现有方案。建议将...
一种无无人机侧补偿和铁氧体的轻量双向无线能量载体
A Lightweight Bidirectional Wireless Energy Carrier Without Drone-Side Compensation and Ferrite for Devices in Inaccessible Places
Yiming Zhang · Xingpeng Yu · Yi Chen · Qiliang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年7月
针对恶劣与危险环境中电子设备的供电难题，本文提出利用无人机作为能量载体进行无线充电的解决方案。无人机在地面站无线充电后，飞至目标位置对设备实施无线供电。为实现轻量化与紧凑结构，无人机端采用无补偿元件及铁氧体的螺旋耦合器，构建了无人机侧无补偿的双向无线充电系统。地面端配置补偿电容与电感以实现零相位角。研究了系统的抗偏移性能与恒压输出特性。实验结果验证了该方案在难以接近区域设备充电应用中的可行性与竞争力。
解读: 该轻量化双向无线充电技术对阳光电源储能与充电业务具有创新启发价值。其无补偿、无铁氧体的螺旋耦合器设计可应用于：1）PowerTitan储能系统的模块化维护场景，通过无人机对高位或密闭空间的BMS模块进行非接触式供电与数据传输；2）光伏电站iSolarCloud智能运维中，为偏远山地或屋顶的监测传感器...
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...
电压源变换器与电网间低频动态交互的现场特征值稳定性评估方法
An In-Field Eigenvalue-Based Stability Assessment Method for Low-Frequency Dynamic Interaction Between Voltage Source Converters and the Grid
Yuguo Li · Hao Yi · Fang Zhuo · Xin Jiang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
电压源变换器VSC对可再生能源至关重要。然而由于交互复杂性和未知系统细节，VSC与电网间动态交互产生的振荡行为是一个挑战性问题。将VSC引入电力系统后通常需要稳定性评估。扰动阻抗测量+Middlebrook准则是众所周知的方法，但由于需要扰动设备PD而很少采用。本文提出一种稳定性评估方法以获取系统特征值图谱。该方法不需要PD因此具有现场自适应性。特征值图谱通过矢量拟合VF从闭环频率响应FR评估，FR由VSC自身测量。为在理论上支持该方法，推导了VSC-电网系统的模块化模型。该模型指示VSC的每个...
解读: 该VSC-电网稳定性评估研究对阳光电源并网逆变器技术优化有重要参考价值。无需扰动设备的现场自适应特征值评估方法可应用于阳光ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网稳定性在线监测。利用VSC自身测量FR获取特征值图谱的技术为阳光iSolarCloud平台的智能诊断功能提供了算法支持。多FR加权组合...
由杂散微波能量驱动的智能超构器件：一种屏蔽外部干扰与探测的绿色方法
Smart meta-device powered by stray microwave energies: A green approach to shielding external interference and detection
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...
基于人工表面等离激元的小型化高共模抑制平衡式滤波功分器
Compact Balanced Filtering Power Divider With High Common Mode Suppression Level Using Spoof Surface Plasmon Polaritons
Yi Song · Jiehao Yu · Qian Yang · Mengran Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年1月
本文基于类表面等离子体激元（SSPPs）提出了一种具有可控截止频率的紧凑型超宽带平衡滤波功分器（FPD）。首先，为实现尺寸小型化，采用工字形微带结构设计了一种紧凑型 SSPP 单元，并对其色散特性进行了分析。其次，利用微带 - 槽线（MTS）过渡馈电结构和 T 形槽线结构设计了一种具有高共模（CM）抑制水平的平衡高通功分器（PD）。MTS 过渡馈电结构实现了差模（DM）高通响应和高共模抑制水平，T 形槽线结构实现了功率分配功能。然后，将平衡高通 PD 与低通 SSPP 结构相结合，设计了一款中心...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于仿表面等离激元（SSPP）的平衡滤波功分器技术在电磁兼容和信号处理层面具有一定的参考价值，但与公司核心业务的直接关联度有限。 该技术的核心创新在于通过I型微带结构实现小型化设计，并利用微带-槽线转换和T型槽线结构实现差模高通响应和高达35dB的共模抑制。对于阳光电...
基于解聚合策略的虚拟电厂异构柔性资源优化协同调度
A De-aggregation strategy based optimal co-scheduling of heterogeneous flexible resources in virtual power plant
Zixuan Zheng · Jie Li · Xiaoming Liu · Chunjun Huang 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383
摘要 虚拟电厂（VPP）作为一种有效解决方案，可在包含多种类型柔性资源（FRs）的并网型微电网中维持内部功率平衡，并参与外部削峰辅助服务。然而，随着不同类型柔性资源在响应行为上的特征异质性日益显著，以及其在削峰过程中的耦合关系，给VPP调度指令的精确分解带来了挑战。本文提出一种基于离散选择模型和特征匹配方法的解聚合策略，以动态排序柔性资源的响应顺序，同时优化VPP的削峰能力。首先，对异构特征进行精细化建模，以刻画多类型柔性资源满足并网微电网调度需求（SDGM）的响应能力。随后，构建特征差异量化模...
解读: 该VPP解聚优化策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。通过异构资源特征建模和动态响应排序,可提升储能系统参与电网调峰辅助服务的精准度。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,能够优化多类型柔性资源协同调度,降低70%调峰偏差。该技术可增强阳光电源微网解决...
基于三模谐振器的多功能多路滤波功分器设计
Design of Multifunctional Multiway Filtering Power Dividers Based on Tri-Mode Resonators
Chi-Feng Chen · Yu-Sheng Zeng · Yi-Chen Yeh · Tsang-Ning Tien 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2024年11月
本文提出了一种用于多路滤波功率分配器的创新设计方法，该方法可在紧凑封装中同时实现功率分配和滤波功能。在这种方法中，采用三模谐振器来实现电路小型化和宽阻带。为验证该方法的有效性，设计并制作了基于三模加载短截线谐振器的四路、六路和八路滤波功率分配器；它们的电路面积较小，分别小于<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-m...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于三模谐振器的多路滤波功分器技术在射频电路设计领域具有显著创新性，对我司光伏逆变器和储能系统的电磁兼容性能提升具有潜在应用价值。 该技术的核心优势在于将功率分配与滤波功能集成于紧凑封装中，实现了电路小型化（面积小于0.11λg²）和宽阻带特性。对于阳光电源的产品线而...
多输出双开关反激式辅助电源的共模噪声建模与抑制
CM Noise Modeling and Reduction for Multi-Output Dual-Switch Flyback Auxiliary Power Supplies
Dingkun Zhao · Xuejun Pei · Yi Yu · Jinzhou Yan · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
多输出双开关反激式转换器作为辅助电源，在高压大功率光伏（PV）逆变器中被广泛应用，为电子电路供电。为维持独立供电，多个输出之间需要进行隔离。然而，在将多输出反激式转换器作为一个独立系统建立共模（CM）模型时，若忽略多个输出之间的隔离，该模型将无法准确描述逆变器系统内的共模电磁干扰（EMI）发射特性。为解决这一问题，本文提出了一种多输出反激式转换器的共模模型，该模型能有效表征其作为逆变器系统辅助电源时的共模电磁干扰发射特性。首先，利用变压器中用于隔离多个输出的集总电容模型，建立了多输出双开关反激式...
解读: 从阳光电源光伏逆变器业务视角来看，这项研究针对多路输出双管反激式辅助电源的共模噪声建模与抑制技术，具有重要的工程应用价值。在我们的高压大功率光伏逆变器产品中，辅助电源为控制电路、驱动电路和保护电路提供独立供电，其电磁兼容性能直接影响整机的可靠性和并网质量。 该论文的核心贡献在于建立了考虑多路输出隔...
基于不确定主震-余震序列的换流站两阶段随机韧性优化
Two-Stage Stochastic Resilience Optimization of Converter Stations Under Uncertain Mainshock-Aftershock Sequences
Kai Wang · Zhihang Xue · Di Cao · Yu Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月
降低电力系统（尤其是换流站）的地震脆弱性并增强其韧性，对于维持其安全运行至关重要。然而，地震往往伴随着余震，且存在诸多不确定性，这为制定震前准备与震后恢复联合策略带来了重大挑战。本文提出了一种新颖的两阶段随机规划模型，以增强换流站在主震 - 余震序列不确定性下的韧性。该模型分为两个部分：第一阶段着重于在地震发生前为换流站设计设备加固策略（EHS）和备件策略（SPS）；第二阶段致力于在主震 - 余震序列发生后优化恢复调度（RS）。为降低模型的内生不确定性，采用了一种容差随机数生成方法在第二阶段生成...
解读: 该两阶段随机韧性优化方法对阳光电源大型地面电站及换流站级储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan储能系统和集中式SG逆变器站，可借鉴其不确定性建模思路，构建自然灾害（地震、台风）下的设备易损性评估模型，优化一次设备加固方案与二次系统冗余配置。在iSolarCloud平台集成该韧性评估算法，...
替代燃料分布式发电系统的可行性、环境与经济性分析
Feasibility, environmental, and economic analysis of alternative fuel distributed power systems for reliable off-grid energy supply
Zaixing Wang · Yi Lin · Yu Guo · Fengli Liang 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384
可靠的离网能源供应在偏远地区和应急场景中仍然面临挑战，特别是对于通信基站而言，传统的单燃料系统常常面临燃料依赖性和供应中断的问题。在我们前期验证了现场制氢用多燃料重整技术的基础上，本研究开发了一种集成燃料重整与燃料电池技术的替代燃料灵活发电系统。首先通过实验验证该系统的可行性，随后通过仿真模拟评估多种系统结构。实验验证结果表明，甲烷、甲醇、乙醇、煤油和柴油五种燃料均能实现稳定的氢气生成和持续的电力输出。各燃料系统均可稳定输出接近500 W的功率，燃料转化率均超过95%，氢气含量高于70%，产氢速...
解读: 该多燃料制氢-燃料电池系统为阳光电源离网储能方案提供重要补充思路。针对通信基站等场景,可与ST系列PCS协同构建混合供电系统:燃料电池提供长时基载,储能系统负责功率调节与波动平抑。系统53.1%的能效及多燃料适应性,启发iSolarCloud平台开发燃料-储能协同优化算法。GFM控制技术可实现燃料电...
p-GaN HEMT在关态应力后恢复过程中阈值电压不稳定性的研究
Study of Vₜₕ Instability During Recovery After Off-State Stress in p-GaN HEMT
Yi-Huang Chen · Sheng-Yao Chou · Ming-Chen Chen · Ting-Chang Chang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年8月
本研究对 p - GaN 栅极 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）在关态应力（OSS）下的阈值电压（<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">${\mathrm{V}}_{\mathbf {\text {th}}}$ </tex - math></i...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于p-GaN HEMT器件阈值电压稳定性的研究具有重要的战略意义。GaN基功率器件因其高频、高效、高功率密度特性，正成为下一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术方向，直接关系到我们产品的转换效率、功率密度和系统可靠性提升。 该研究揭示了p-GaN HEMT在关断应力下...