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光伏发电技术 ★ 5.0

无电荷传输层夹心结构的Sb2S3室内光伏器件

Sb2S3 indoor photovoltaics with a charge-transport-layer-free sandwich-structure

Wentao Wu · Zihao Chen · Yixuan Chen · Jinyi Fei 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年8月 · Vol.127

本文报道了一种采用无电荷传输层夹心结构的Sb2S3薄膜太阳能电池,用于高效室内光伏应用。该器件以FTO/TiO2/Sb2S3/CuI/Au结构构建,在1000 lux荧光照明下展现出优异的光电转换性能,最大功率输出密度达46.8 μW/cm²,能量转换效率超过15%。通过优化吸收层厚度与界面接触,有效提升了载流子收集效率并降低了复合损失。该结构简化了制备工艺,避免了传统空穴传输层的使用,为低成本、可扩展的室内光伏技术提供了新思路。

解读: 该无电荷传输层Sb2S3室内光伏技术对阳光电源室内物联网供电方案具有重要参考价值。其15%的室内光转换效率和简化的器件结构,可应用于iSolarCloud云平台的无线传感器节点、智能运维系统的分布式监测设备自供电方案。夹心结构省去传统空穴传输层,降低制造成本,与阳光电源低成本光伏组件战略契合。46....

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

高温应用下SiC MOSFET反向恢复现象的研究

Investigation of Reverse Recovery Phenomenon for SiC MOSFETs in High-Temperature Applications

Cheng Qian · Zhiqiang Wang · Da Zhou · Yuxin Ge 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年11月

本文研究了SiC器件在25°C至250°C高温环境下的反向恢复现象。文章分析了反向恢复机制及其影响因素,提出了分段等效电路模型,并探讨了两种可能加剧反向恢复的不匹配工况,为高温功率电子系统的设计提供了理论依据。

解读: SiC器件是阳光电源提升光伏逆变器和储能PCS功率密度与效率的核心。随着PowerTitan等储能系统及组串式逆变器向更高功率密度演进,器件在高温下的热应力与开关特性至关重要。本文提出的高温反向恢复模型及不匹配工况分析,可直接指导阳光电源研发团队在高温高频工况下的驱动电路优化与功率模块热设计,有效降...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 可靠性分析 ★ 5.0

一种基于内部栅极状态提取的SiC MOSFET栅极开路故障检测方法

A Gate Open-Circuit Failure Detection Method of SiC MOSFETs Based on Internal Gate State Extraction

Shengxu Yu · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Jingwu Qin 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

栅极键合线断裂导致的栅极开路故障是SiC MOSFET的一种新型失效模式,易引发直通故障及栅极氧化层击穿。为提升SiC器件的可靠性,本文提出了一种快速准确的栅极开路故障检测方案,通过提取内部栅极状态,实现对该失效模式的有效监测与预警。

解读: 该技术对阳光电源的核心产品线(如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能系统)具有极高的应用价值。随着SiC MOSFET在高性能功率变换器中的广泛应用,其可靠性直接决定了系统的长效运行。该故障检测方法可集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器/PCS的驱动控...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 PWM控制 ★ 5.0

考虑非线性栅极电容的碳化硅MOSFET同步开关死区时间优化

Dead Time Optimization for Synchronous Switching of SiC MOSFETs Considering Nonlinear Gate Capacitance

Yimin Zhou · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Jun Yuan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月

针对高频碳化硅(SiC)转换器在同步整流模式下的死区时间优化问题,本文指出传统基于数据手册恒定输入电容(Ciss)的计算方法存在偏差。研究提出了一种考虑SiC MOSFET非线性栅极电容特性的优化方法,旨在提升高频电力电子变换器的效率与可靠性。

解读: 该研究对阳光电源的高频化产品线至关重要。随着公司组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS向更高功率密度和更高开关频率演进,SiC器件的应用已成为主流。传统的死区设置往往留有较大裕量以牺牲效率换取安全,而本文提出的非线性电容建模方法,能有效降低死区损耗,提升整机效率。建议研发团队在下一代S...

控制与算法 模型预测控制MPC PWM控制 ★ 3.0

基于级联预测-积分-谐振控制器的永磁同步电机驱动扰动抑制

Disturbances Attenuation of Permanent Magnet Synchronous Motor Drives Using Cascaded Predictive-Integral-Resonant Controllers

Zhanqing Zhou · Changliang Xia · Yan Yan · Zhiqiang Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月

标准模型预测控制(MPC)的性能高度依赖于预测模型,难以抑制未建模的周期性扰动。为此,本文提出了一种改进的预测-积分-谐振控制(PIRC)策略。该方法通过引入积分与谐振环节,有效提升了系统对周期性扰动的抑制能力,降低了输出波动,增强了电机驱动系统的鲁棒性。

解读: 该研究提出的PIRC控制策略在电机驱动领域具有通用性,对阳光电源的业务具有参考价值。首先,在风电变流器业务中,发电机侧控制常面临周期性扰动,该算法可提升变流器对电机转矩脉动的抑制能力;其次,在储能系统(如PowerTitan)的PCS模块中,若涉及电机驱动类辅助设备或特定工况下的电流环控制,该算法有...

拓扑与电路 充电桩 双向DC-DC ★ 2.0

一种用于移动桌面充电的抗偏移叉指电极电容耦合器

A Novel Anti-Offset Interdigital Electrode Capacitive Coupler for Mobile Desktop Charging

Huan Yuan · Cang Liang · Renjie Zhang · Zhuoyi Ruan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年3月

本文提出了一种用于移动桌面应用的新型抗偏移叉指电极电容式无线电能传输系统。该耦合器由发射侧两对串联的叉指电极和接收侧两块铜板组成,并提供了详细的通用设计方法。为实现横向抗偏移,文中引入了开关阵列技术。

解读: 该技术属于无线电能传输(WPT)领域,主要应用于消费电子或小型移动设备的近距离无线充电。对于阳光电源而言,目前核心业务聚焦于大功率光伏逆变器、储能系统及电动汽车充电桩。虽然该技术在充电桩的非接触式充电演进方向上有一定前瞻性研究价值,但由于其功率密度和传输效率限制,短期内难以应用于阳光电源的工业级充电...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 5.0

一种基于去耦电容强制谐振的SiC MOSFET功率回路杂散电感提取方法

An Accurate Power Loop Stray Inductance Extraction Method for SiC MOSFETs Based on Forced Resonance With Decoupling Capacitor

Da Zhou · Zhiqiang Wang · Guoqing Xin · Xiaojie Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

为优化SiC MOSFET在变换器中的运行,准确评估功率回路杂散电感至关重要,这有助于抑制开关瞬态过程中的电压尖峰和EMI噪声。本文提出了一种基于目标杂散电感与直流母线去耦电容强制低频谐振的杂散电感提取方法。

解读: 该研究对阳光电源的SiC应用至关重要。随着公司在组串式光伏逆变器和PowerTitan系列储能PCS中大规模导入SiC MOSFET以提升功率密度和效率,功率回路的杂散电感控制成为设计难点。该提取方法能有效指导PCB布局优化,降低开关过程中的电压过冲,从而提升高压大功率模块的可靠性。建议研发团队将其...

功率器件技术 SiC器件 宽禁带半导体 功率模块 ★ 5.0

一种基于精确过电压时间估计的SiC MOSFET关断过电压预测方法

A Concise Analytical Datasheet-Driven Turn-Off Overvoltage Prediction Method for SiC MOSFET Based on Accurate Overvoltage Timing Estimation

Yunchan Wu · Zhiqiang Wang · Cheng Qian · Yimin Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月

本文提出了一种基于数据手册的SiC MOSFET关断过电压解析预测方法。通过建立区分过电压点与关断瞬态结束点的线性简化模型,推导了过电压预测的简洁表达式,实现了对关断过电压的精确估计,为功率器件的可靠性设计提供了理论支持。

解读: 随着阳光电源在组串式逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC MOSFET以提升功率密度和效率,关断过电压问题直接影响系统的可靠性与EMI性能。该方法无需繁琐的实验测试,仅利用数据手册参数即可进行快速预测,有助于研发团队在设计初期优化驱动电路参数(如栅极电阻),降低SiC器件失效风险。...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 宽禁带半导体 ★ 4.0

一种高密度3.3 kV/2000 A SiC MOSFET功率模块:设计、制造与实验评估

A High-Density 3.3 kV/2000 a SiC MOSFET Power Module: Design, Fabrication, and Experimental Evaluation

Yimin Zhou · Zhiqiang Wang · Lingqi Tan · Chunyang Man 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

本文针对海上风电柔性直流输电系统对中压大容量功率模块的需求,开发了一种高密度3.3 kV/2000 A碳化硅(SiC)功率模块。该模块具备优异的电热特性,为高功率电子变换器及系统的革新提供了新机遇,并详细介绍了其设计、制造工艺及实验验证过程。

解读: 该技术对阳光电源的风电变流器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。3.3kV高压SiC器件的应用可显著提升变流器功率密度并降低损耗,是实现海上风电及高压直流输电系统小型化、高效化的关键。建议研发团队关注该模块的封装散热技术与寄生参数优化,未来可将其引入至高压储能PCS或海上风...

功率器件技术 SiC器件 功率模块 热仿真 ★ 5.0

车载SiC功率模块针翅散热器增强热均匀性的区域多目标优化

Regionalized Multiobjective Optimization of Pin-Fin Heatsink for Enhanced Thermal Uniformity in Automotive SiC Power Modules

Chunyang Man · Yimin Zhou · Lingqi Tan · Kai Ma 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月

碳化硅(SiC)功率模块凭借高压耐受、高温运行及高开关频率等优势,正逐步取代传统硅基器件。本文针对车载SiC功率模块,研究了针翅散热器的区域多目标优化方法,旨在提升模块的热均匀性,从而优化散热性能并提高系统可靠性。

解读: 该研究直接关联阳光电源的SiC功率模块应用及热设计能力。在电动汽车驱动及高性能光伏/储能逆变器中,SiC器件的高功率密度对散热提出了严苛要求。本文提出的针翅散热器区域优化方法,可直接应用于阳光电源的组串式逆变器功率模块及PowerTitan等储能变流器(PCS)的散热系统设计。通过优化热均匀性,不仅...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 构网型GFM ★ 5.0

基于构网型控制的分布式能源资源孤岛检测性能评估

Performance Evaluation of Islanding Detection for Distributed Energy Resources with Grid-forming Control

Shuliang Zhu · Yuyang Liu · Xiaojie Shi · Yuhao Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月

随着分布式能源资源(DER)的广泛应用,构网型(GFM)逆变器控制技术得到发展,旨在维持并网运行下的频率与电压稳定,但其对孤岛检测有效性的负面影响引发关注。本文针对经典下垂型GFM控制与滑模频率偏移(SMS)孤岛检测方法的协同运行性能进行评估。通过建立小信号模型,深入分析二者交互机理,确定确保孤岛状态下可靠检测与并网状态下稳定运行的SMS系数合理范围。研究表明,SMS系数与下垂控制中Q-V系数等关键参数共同影响检测效果,需协同优化设计。仿真与实验验证了理论分析的正确性。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有重要价值。文章揭示的SMS孤岛检测系数与下垂控制Q-V系数的协同设计方法,可直接应用于阳光电源GFM控制策略的参数整定,解决构网型逆变器在弱电网或微电网场景下孤岛检测失效的难题。通过小信号模型分析确定的参数合理范...

储能系统技术 储能系统 SiC器件 多物理场耦合 ★ 5.0

基于三直流母线的副边旋转分段电容式电力传输系统及其低输出电压波动特性

A Secondary-Side Rotating and Segmented Capacitive Power Transfer System With Low Output Voltage Fluctuations Based on Three DC Busbars

Wei Zhou · Zhiqiang Li · Qiang Zhang · Mengmeng Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

在机械传动设备中,动力轴是常见的结构,传统供电方式难以实现从固定电源向旋转设备供电。电容式电力传输(CPT)技术因耦合器灵活便携、涡流损耗低等优点,适用于旋转体上设备的供电需求。然而,大直径轴体若采用长接收极板易引发电磁辐射与待机损耗,且分段耦合器还可能导致电压跌落等问题。为此,本文提出一种基于三直流母线的副边旋转分段CPT系统,构建了多端口电容耦合的数学模型与等效电路,实现了相邻整流输出电压的叠加。实验结果表明,系统在整个旋转过程中输出电压基本恒定,电压由47 V降至41 V,最大变化率为12...

解读: 该三直流母线分段CPT技术对阳光电源旋转类设备供电场景具有重要参考价值。在新能源汽车产品线,可应用于电机轴端传感器、旋转编码器等设备的无接触供电,避免滑环磨损;在大型储能系统PowerTitan中,可用于旋转散热风机、转动监测装置的持续供电。该技术通过三母线叠加实现12.77%的低电压波动率,可借鉴...