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MoS2/SiC异质结的能带对齐及其超高整流比和光伏效应
Band alignment of MoS2/SiC heterojunctions with ultrahigh rectifying ratio and photovoltaic effect
Binbin Ding · Qian Liu · Yu Zhou · Boyi Bai 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
本文研究了MoS2/SiC异质结的能带对齐特性，该结构表现出极高的整流比和显著的光伏效应。通过精确调控界面特性，实现了优异的电学性能和光响应特性。实验结果表明，该异质结具有清晰的能带偏移和良好的载流子分离效率，在可见光至近红外波段展现出高效的光电转换能力。该研究为二维/宽禁带半导体异质结构在高性能光电器件中的应用提供了重要依据。
解读: 该MoS2/SiC异质结研究对阳光电源SiC功率器件应用具有重要参考价值。超高整流比特性可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中的SiC MOSFET性能，降低反向漏电流，提升系统效率。能带工程方法为功率模块界面优化提供理论依据，可改善器件开关特性和热稳定性。光伏效应研究启发在三电平拓扑中探索...
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...
不平衡电网电压下三相中点钳位并网逆变器动态相电流补偿和直流母线电压纹波抑制策略
Dynamic Phase Current Compensation for NPC Grid-Tied Inverters
Cheng-Yu Tang · Zhen-Yu Xu · Yun-Hsuan Lu · Shu-Hao Liao · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
针对不平衡电网电压下三相四线中点钳位(NPC)并网逆变器提出动态相电流补偿和直流母线电压抑制策略。电网故障时故障相电压偏离正常值,逆变器应输出无功电流实现无功补偿能力。然而不平衡三相有功/无功功率在直流母线电压上产生非理想谐波和振荡可能损坏直流母线电容。本文开发动态相电流补偿(DPCC)策略,动态调整正常相电流幅值和相位角,有效抑制直流母线电压谐波和振荡。DPCC无需额外电路和元件可通过DSP实现。5kVA样机仿真和实验验证DPCC性能,最大直流母线电压纹波抑制率达83.17%。
解读: 该动态电流补偿技术对阳光电源并网逆变器在不平衡电网下的运行有重要改进价值。DPCC策略可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的故障穿越控制,提高不平衡电网条件下的无功支撑能力并保护直流侧电容。83.17%纹波抑制率对PowerTitan大型储能系统的电网适应性提升显著。该技术对阳光电源并网产品线的低...
基于主动开关耦合电感的高升压ZVT变换器
High Step-Up ZVT Converter Based on Active Switched Coupled Inductors
Yu Tang · Haisheng Tong · Raheel Afzal · Yingjun Guo · IEEE Access · 2025年1月
为满足高电压升压和高效率要求，提出基于主动开关电感ASL的新型高升压零电压转换ZVT DC/DC变换器。该变换器结合ASL和耦合电感结构，可降低功率开关的电压和电流应力，主动钳位技术为所有开关提供零电压转换ZVT。耦合电感可通过适当匝数比实现相对高电压增益，同时所有磁性元件可集成在一个磁芯中。此外由于漏感，解决了二极管的反向恢复问题。详细分析所提变换器的工作原理，还讨论包括电压增益、ZVT条件的特性。然后列出并相互比较一系列衍生变换器。根据所提变换器，在实验室建立100kHz开关频率的500W原...
解读: 该高升压ZVT变换器技术对阳光电源DC-DC变换器产品线有重要参考价值。阳光光伏MPPT升压和储能DC-DC变换器需要高升压比和高效率。零电压转换ZVT技术可降低阳光功率器件的开关损耗和EMI。主动钳位和耦合电感结构对阳光高功率密度变换器设计有借鉴意义。解决二极管反向恢复问题的方法对阳光提升变换器效...
一种针对混合攻击下储能系统的新型协同韧性控制方法
A Novel Cooperative Resilient Control Method for Energy Storage Systems Under Hybrid Attacks
Qi Tang · Chao Deng · Sha Fan · Yu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
本文提出了一种新型协同韧性控制方法，用于解决混合网络攻击下交流微电网中储能系统的频率恢复、有功功率均分及荷电状态均衡的分布式韧性控制问题。该方法设计了局部迭代攻击观测器以精确估计虚假数据注入攻击，并基于观测序列均值提出分布式韧性控制器，有效补偿混合攻击影响。利用Lyapunov理论证明了闭环系统稳定性，并通过优化算法选取控制器参数以增强对拒绝服务攻击的容忍能力。在OPAL-RT实时仿真平台上验证了所提方法的有效性。
解读: 该混合攻击韧性控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对微电网场景下的网络安全威胁，该方法可直接应用于储能系统的分布式控制架构：通过局部攻击观测器增强ST储能变流器的通信安全性，防御虚假数据注入和DoS攻击；基于分布式韧性控制器实现多台储能单元的频率...
针对具有非致命外延形貌缺陷的4H-SiC MOSFET性能与可靠性的系统性研究
Systematic Investigation on the Performance and Reliability of 4H-SiC MOSFETs With Nonkiller Epitaxial Morphological Defects
Yibo Zhang · Xiaoyan Tang · Hao Yuan · Jingkai Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月
碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）中的外延形态缺陷会导致器件失效。虽然芯片探测（CP）方法能够识别并区分许多失效器件，但一些非致命性的外延形态缺陷常常会通过初始筛选，从而导致器件在实际应用中过早失效。本研究探讨了碳化硅形态缺陷对器件性能、短路（SC）可靠性和长期可靠性的影响。通过实验分析与技术计算机辅助设计（TCAD）模拟相结合的方法，为形态缺陷对器件性能的不同影响提供了有力证据。研究结果表明，胡萝卜形缺陷会显著降低栅极氧化物的质量，导致器件在长期可靠性测试...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC MOSFET外延形貌缺陷的系统性研究具有重要的战略价值。SiC功率器件是我们光伏逆变器和储能系统的核心部件，直接影响产品的功率密度、效率和可靠性。 该研究揭示了一个关键问题：传统芯片探测（CP）筛选方法存在局限性，某些"非致命"缺陷可能通过初检但在实...
考虑直流母线中点电压影响的计算高效增强型载波DPWM方法用于维也纳整流器并抑制低次谐波
Computationally Efficient Enhanced CB-DPWM for Vienna Rectifier with Low-Order Harmonics Mitigation Considering DC-link NP Voltage Impact
Yushuo Pei · Yu Tang · Bingyu Li · Xuhao Du 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
针对双输出负载应用，传统不连续脉宽调制（DPWM）因直流母线中点（NP）电压振荡与不平衡，易引入输出电压误差，加剧低次电流谐波。此外，采用非对称空间矢量图的改进DPWM方案计算复杂度高。为此，本文提出一种考虑直流母线NP电压影响的计算高效增强型载波式DPWM（ECB-DPWM）策略。通过分析考虑NP电压的钳位模式，推导出可最小化开关损耗并平衡中点电压的零序分量与调制信号。实验结果表明，该方法在平衡与不平衡负载下均显著抑制低次电流谐波，相比优化空间矢量PWM（OSVPWM）开关损耗降低36%以上，...
解读: 该增强型载波DPWM技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。维也纳整流器作为三电平拓扑的典型代表，广泛应用于阳光电源的双向储能PCS和大功率光伏逆变器中。该方法通过考虑直流母线中点电压影响，可有效解决ST系列储能系统在不平衡负载工况下的中点电压波动问题，显著抑制低次谐波...
基于云的锂离子电池异常检测、定位与分类
Cloud-Based Li-ion Battery Anomaly Detection, Localization and Classification
Aihua Tang · Zikang Wu · Yuchen Xu · Kailong Liu 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月
实现对电池异常的全面、准确检测对于电池管理系统至关重要。然而，电气结构的复杂性和有限的计算资源往往给直接的车载诊断带来巨大挑战。本文提出了一种部署在云平台上的多功能电池异常诊断方法，满足异常检测、定位和分类的需求。首先，该方法从放电电压中提取四个异常特征以指示电池异常。利用这些特征，通过风险筛查过程将车辆分为高、中、低风险类别。其次，在离线阶段利用这些分类和先前的异常标签来训练异常分类器。然后，通过专门开发的电压累积差分均值模型进一步细分故障类型，细化预警信息。最后，利用25辆真实车辆的数据对所...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于云平台的锂电池异常检测技术具有重要的应用价值和借鉴意义。该技术通过提取放电电压的四个异常特征，实现了对电池异常的检测、定位和分类，在25辆实车数据验证中达到98%以上的检测准确率，展现出较高的技术成熟度。 对于阳光电源的储能系统产品线而言，该技术方案提供了三...
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...
嵌入多晶硅二极管的SiC MOSFET以提升短路能力与电学特性
SiC MOSFET with Embedded Polysilicon Diode for Improved Short-circuit Capability and Electrical Characteristics
Xintian Zhou · Xin Ding · Yun Tang · Yunpeng Jia 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年9月
本文提出了一种嵌入多晶硅二极管的新型碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（PSD - MOS）。该多晶硅二极管（PSD）通过对多晶硅栅进行有意掺杂形成，并与 SiC MOSFET 的栅源（GS）端反并联。当发生短路（SC）事件时，器件的晶格温度会显著上升。利用 PSD 的温度相关反向泄漏特性，可有效调节由驱动器、栅极电阻 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="ht...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项嵌入式多晶硅二极管SiC MOSFET技术具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，SiC MOSFET已成为提升系统效率和功率密度的关键器件，但短路保护能力不足一直是制约其大规模应用的痛点。 该技术的创新在于通过在栅极多晶硅中集成PSD二极管，利用其...