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基于p-GaN HEMT的紫外探测器在低温下的光响应特性
Photoresponsivity of _p_-GaN HEMT-based ultraviolet photodetectors at low temperatures
Haodong Wang · Meixin Feng · Yaozong Zhong · Xin Chen · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
本文研究了基于p型GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的紫外光电探测器在低温环境下的光响应性能。通过变温光电测试，系统分析了器件在不同温度下的光电流、响应度及探测机制的变化规律。结果表明，随着温度降低，器件的暗电流显著抑制，光暗电流比大幅提升，同时响应度增强，归因于低温下载流子复合减少与能带结构优化。该工作为高性能紫外探测器在极端环境中的应用提供了实验依据与理论支持。
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-GaN HEMT在低温环境下光响应性能的提升，可用于优化我司SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器中的GaN器件温控设计。特别是在-40℃低温工况下，通过抑制暗电流提升光暗电流比的方法，有助于提高GaN器件的开关特性和可靠性。这对于提升极寒地...
高温O2退火对Al2O3/Ga2O3界面质量的影响
The effect of O2 high-temperature annealing on the quality of Al2O3/Ga2O3 interface
Chunyan Chen · Yutong Wu · Bing Jiang · Zhixiang Zhong 等6人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127
深圳大学材料科学与工程学院、电子与信息工程学院、射频异质集成国家重点实验室、功率器件与人工智能能源监测技术研究所研究了高温O2退火对Al2O3/Ga2O3界面特性的影响。通过不同温度退火处理，系统分析了界面态密度、固定电荷及界面缺陷的演变规律，发现适当高温退火可有效降低界面态密度，提升界面质量。结果表明，退火有助于改善介质/半导体界面的化学稳定性和电学性能，为高性能β-Ga2O3功率器件的优化提供理论依据和技术支持。
解读: 该Al2O3/Ga2O3界面优化技术对阳光电源功率器件研发具有重要价值。β-Ga2O3作为超宽禁带半导体（Eg~4.8eV），其击穿场强是SiC的3倍，适用于高压大功率应用场景。研究揭示的高温O2退火工艺可降低介质/半导体界面态密度，直接提升MOS栅结构的可靠性和开关特性，可应用于：1）ST系列储能...
基于韧性移动储能资源的微电网构建方法——考虑电-交-信网络互依性
Resilient mobile energy storage resources-based microgrid formation considering power-transportation-information network interdependencies
Jian Zhong · Chen Chen · Haochen Zhang · Wentao Shen 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389
摘要 智慧城市技术的发展加深了电力、交通与信息网络（PTINs）之间的相互作用。当前基于移动储能资源（MESR）的配电网（PDN）恢复方案通常忽略了PTINs之间的互依赖关系，从而制约了负荷的高效恢复。本文梳理了PTINs中若干关键交互因素，包括电力供需、交通效率、通信覆盖能力、电动汽车（EV）部署能力以及配电网可控性。在此基础上，构建了一个PTIN交互模型，用以揭示基于MESR恢复过程中的‘链式恢复效应’。进一步地，提出一种利用电动汽车（EVs）、移动储能系统（MESSs）和无人机（UAVs）...
解读: 该研究对阳光电源移动储能及微电网解决方案具有重要价值。论文提出的电力-交通-信息网络(PTIN)协同优化框架,可直接应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的智能调度策略。移动储能系统(MESS)与电动汽车协同恢复供电的思路,为阳光电源充电桩产品与储能系统集成提供新方向。基于UAV的通信覆...
缺陷演化对14 MeV中子辐照后AlGaN/GaN HEMT电学性能的影响
The impact of defect evolution on the electrical performance of AlGaN/GaN HEMT after 14-MeV neutron irradiation
Von Bardeleben · Van De Walle · China Machine Press · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
研究了14 MeV中子辐照及退火处理对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）电学性能与缺陷演化关系的影响。随着辐照注量增加，器件的漏极电流、跨导及载流子浓度显著下降，而反向栅泄漏电流上升。通过深能级瞬态谱技术分析发现，中子辐照引入了多个深能级缺陷，其浓度随注量增加而升高，且在退火过程中部分缺陷发生转化或湮灭。研究表明，位移损伤导致的点缺陷及其演化进程是电学性能退化的主要机制，为HEMT在辐射环境中的可靠性评估提供了重要依据。
解读: 该GaN HEMT中子辐照损伤机理研究对阳光电源功率器件应用具有重要参考价值。研究揭示的深能级缺陷演化规律可指导SG系列光伏逆变器、ST储能变流器及电动汽车驱动系统中GaN器件的可靠性设计。针对辐照引起的载流子浓度下降、栅泄漏增加等退化机制，可优化器件筛选标准和老化测试方案。退火处理对缺陷的修复效应...
基于SDN的策略性微网形成以应对配电系统恢复中的通信故障
Strategic SDN-Based Microgrid Formation for Managing Communication Failures in Distribution System Restoration
Jian Zhong · Chen Chen · Zhaohong Bie · Mohammad Shahidehpour · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月
电网现代化使配电网对信息网络的依赖增强，导致其在灾害下的脆弱性上升。通信网络故障严重制约了配电系统的负荷恢复能力。现有研究大多忽视了电力与通信网络协同恢复的需求。本文利用软件定义网络（SDN）的数据路由能力，提升配电通信网络中集中控制的恢复效率，并将其融入综合恢复模型。该模型根据负荷恢复的控制需求，优化有限通信资源的配置，重建调度中心与终端设备的连接，并通过配电自动化协调微网形成以恢复供电。提出一种循环优化算法，实现多阶段协同负荷恢复。在IEEE 33节点和123节点测试系统上的仿真验证了方法的...
解读: 该SDN通信架构与微网协同恢复技术对阳光电源PowerTitan储能系统和微网解决方案具有重要应用价值。针对配电网通信故障场景，可优化ST系列储能变流器的孤岛检测与黑启动策略，通过SDN动态路由重构iSolarCloud云平台与现场设备的通信链路，确保调度指令可达性。该研究的多阶段协同恢复算法可融入...
基于无人机的通信-负荷联合恢复策略以增强配电系统韧性
A Joint Communication-Load Restoration Strategy Based on UAVs For Resilient Distribution System
Haochen Zhang · Chen Chen · Jian Zhong · Zhaohong Bie 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月
自然灾害后，由于通信设施损坏导致配电自动化功能失效，常使负荷恢复过程延长。本文提出一种基于无人机（UAV）的通信与负荷联合恢复策略。构建考虑UAV与馈线终端单元（FTU）等地面设备间通信链路与干扰的应急通信系统，采用概率性视距/非视距（LoS/NLoS）信道模型描述传播环境；同时建立基于高效辐射状拓扑模型的微网重构与负荷恢复模型。通过块坐标下降法将联合优化问题分解为子问题，结合线性规划松弛、逐次凸逼近与二进制展开法求解。结果表明，该策略可充分挖掘UAV在通信恢复中的潜力，显著提升配电系统的韧性。
解读: 该无人机通信-负荷联合恢复策略对阳光电源PowerTitan储能系统和微电网解决方案具有重要应用价值。在极端灾害场景下，当地面通信中断时，可通过UAV应急通信网络快速恢复储能变流器与EMS能量管理系统的数据链路，实现ST系列储能变流器的孤岛运行控制与微网重构。该策略中的辐射状拓扑优化算法可直接应用于...
多应用电力系统中混合量子-经典通信系统的资源分配
Resource Allocation for Hybrid Quantum-Classical Communication Systems in Multiapplication-Enabled Power Grids
Yuqi Qian · Haipeng Xie · Jian Zhong · Chen Chen 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年9月
量子通信是一种提升信息安全的有前景的技术。然而，在电力系统的量子密钥分发中，由于生成速率较低导致量子密钥供应有限，这仍然是一个挑战。为解决这一问题并在逐步发展的量子安全电力通信系统中优化量子资源的利用，本文利用网络虚拟化技术提出了一种混合资源优化方法。首先，我们提出了一种使用软件定义网络和网络功能虚拟化的虚拟化架构，以支持电力系统通信中的多应用场景。随后，提出了一种两阶段资源优化策略来管理经典资源和量子资源。在第一阶段，我们设计了一种网络切片方案，用于分配经典通信资源，如信道容量和时延。该方案旨...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项混合量子-经典通信资源分配技术对我们在新能源领域的数字化转型具有战略意义。随着光伏电站、储能系统规模的持续扩大，我们面临着海量设备通信和关键数据安全的双重挑战，特别是在分布式能源管理系统（EMS）、虚拟电厂（VPP）调度以及电网侧储能协调控制等场景中。 该技术的核心价...
真空断路器重燃过电压对海上风电场并联电抗器绝缘累积效应的研究
Cumulative Effect of Reignition Overvoltage Caused by Vacuum Circuit Breaker on Shunt Reactor Insulation in Offshore Wind Farm
Zhi Zheng · Yunzheng Chen · Xiao Zhong · Qingchuan Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月
在海上风电场中，真空断路器频繁开断并联电抗器时会产生显著的重燃过电压累积效应。基于电磁暂态程序建立了包含分布参数电抗器模型和考虑电弧重燃的断路器模型，结合波导理论分析了绕组上的电压分布，并探讨了重燃次数对电压振荡的影响。基于绝缘击穿U-N曲线提出了过电压累积效应强度的评估方法，结果表明绝缘薄弱点通常位于绕组中部。对比了三种过电压抑制措施对累积效应的削弱效果，并提出了设备选型建议以防范过电压及其累积危害。
解读: 该研究对阳光电源海上风电储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要参考价值。在海上风电场储能配置中，真空断路器频繁开断并联电抗器产生的重燃过电压累积效应会威胁设备绝缘安全。研究提出的基于U-N曲线的累积效应评估方法和过电压抑制措施，可直接应用于ST系列储能变流器的电网接口设计，优化断路器选型...
结合内部电池物理特性的最优构网型储能系统管理
Optimal grid-forming BESS management incorporating internal battery physics
Yuanbo Chen · Kedi Zheng · Cheng Feng · Junling Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385
摘要 通过电池储能系统（BESS）提供构网服务（GFS）对于现代电网中日益增长的可再生能源并网至关重要。然而，GFS响应与电池物理特性之间的快速交互给构网型BESS运行管理带来了重大挑战。本文研究了考虑内部电池物理特性的构网型BESS管理方法。我们首先建立了一个基于物理机理的模型，以准确刻画BESS在提供GFS过程中的可用功率能力及老化动态特性。基于该物理模型，本文提出了一种两阶段随机优化问题，用于在日前阶段确定GFS控制系数并制定BESS功率调度计划，同时考虑电网频率的不确定性。进一步地，设计...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的构网型控制策略具有重要参考价值。通过建立电池物理模型优化GFM服务系数,可提升我司储能系统在高比例新能源电网中的频率支撑能力和经济性。研究中的两阶段随机优化方法可集成至iSolarCloud平台,实现日前调度与实时功率调节的协同优化,同时...
通过隧穿过程工程实现非易失性存储器件的低功耗
Low power consumption of non-volatile memory device by tunneling process engineering
Fucheng Wang · Mengmeng Chu · Jingwen Chen · Zhong Pan 等8人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.226
摘要 与Si3N4和Al2O3相比，采用热氧化工艺生长的SiO2作为隧穿层具有带隙大、与硅片表面界面接触良好等优点，能够有效解决金属-绝缘体-半导体（MIS）器件的漏电流问题。本研究探讨了优化SiO2隧穿层对SiO2/HfAlOx/Al2O3结构MIS器件工作电压的影响。结果表明，随着隧穿层厚度的减小，器件的工作电压随之降低，在隧穿层厚度为1.5 nm时，最低工作电压仅为12 V。此外，我们发现当在850 °C N2气氛中对1.5 nm厚的SiO2隧穿层进行退火处理时，薄膜表面会产生针孔，此时器...
解读: 该非易失性存储器低功耗技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。通过优化SiO2隧穿层厚度至1.5nm可将工作电压降至12V,这一低压运行特性可应用于ST系列PCS的辅助电源管理和PowerTitan储能系统的状态存储模块,降低待机功耗。MIS结构的低漏电特性与我们三电平拓扑中的SiC/GaN器件栅极...
考虑能量流动模式的铁路功率调节器-电网-列车耦合系统的宽频振荡分析
Wide-Band Oscillation Analysis of Railway Power Conditioner-Network-Train Coupling Power System Considering Energy Flow Modes
Fan Zhong · Shaofeng Xie · Xinyao Hu · Hui Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
铁路功率调节器（RPC）是电气化铁路中补偿负序、无功功率及利用再生制动能量的有效装置。然而，RPC的接入使牵引供电系统呈现多种能量流动模式，导致系统宽频振荡特性（低频振荡与高频谐振）机理复杂化。本文基于dq分解与镜像频率法，建立考虑不同能量流模式的统一阻抗模型，结合模态分析法揭示RPC与铁路系统间的耦合振荡机制，并通过参数灵敏度识别关键影响因素，划分系统安全域。最后在仿真平台与StarSim硬件在环实验平台上验证了分析结果的正确性。
解读: 该宽频振荡分析技术对阳光电源储能及电动交通产品线具有重要价值。RPC的多能量流模式建模方法可直接应用于ST系列储能变流器在电网双向功率流动场景的稳定性设计，特别是构网型GFM控制下的低频振荡抑制。基于dq分解与镜像频率法的统一阻抗建模思路，可优化PowerTitan储能系统与弱电网耦合时的宽频振荡特...
Ag/Sn/Cu 瞬时液相连接过程中界面反应的研究
Study on the interfacial reactions for Ag/Sn/Cu TLP during transient liquid phase soldering process
He Diao · Jiahao Liu · Xiangxiang Zhong · Fengyi Wang 等7人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
瞬时液相（TLP）连接是一种有前景的电子封装技术，可满足由于电力电子器件功率密度不断增加而带来的高温工作需求。越来越多的功率芯片采用Ni/Ag金属化，而直接键合铜的表面金属为Cu。然而，Cu/Sn/Ag体系中的界面反应研究较少。为了探究Cu/Sn/Ag体系中焊料与基板之间的金属间化合物反应动力学，本研究考察了不同回流温度（250–350 °C）和时间（30–960 s）对三种不同TLP体系（Cu/Sn、Ag/Sn和Cu/Sn/Ag）界面微观结构演变的影响，以及两种金属间化合物（IMCs）Cu6S...
解读: 该TLP焊接技术对阳光电源储能系统ST系列PCS及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究揭示Cu/Sn/Ag体系中IMC生长动力学,可优化功率模块封装可靠性。异质IMC界面抑制扩散、提升激活能的机制,为SiC/GaN器件高温封装提供理论指导。在大功率储能变流器中,该技术可提升IGBT/SiC...
为LCC-S无线功率传输系统EV充电实现四重D补偿线圈集成以高效功率传输到接收器
Enabling Quadruple-D Compensation Coil Integration for Efficient Power Transfer to Receiver in Wireless Power Transfer Systems for EV Charging
Wenxing Zhong · Chen Zhu · Minshen Lin · Jingzhi Ren · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年2月
提出在LCC-S补偿无线功率传输系统中集成四重D补偿线圈的方法以增强系统互操作性和失调容限。四重D线圈设计改善耦合特性，提高传输效率和功率密度。实验结果验证该方法在电动汽车充电应用中的有效性，显示更好的失调性能和更高的效率。
解读: 该四重D线圈集成研究对阳光电源电动汽车无线充电系统优化有重要参考价值。增强失调容限和互操作性的设计可应用于阳光OBC无线充电产品，提高用户友好性和充电可靠性。该技术对阳光拓展电动汽车无线充电市场有实用价值。...
一种用于中压电力牵引驱动的100 kHz内并联Si+SiC混合多电平变换器的设计与验证
Design and Validation of a 100 kHz Inner-Paralleled Si+SiC Hybrid Multilevel Converter for Medium-Voltage Electric Traction Drives
Feng Guo · Fei Diao · Zhuxuan Ma · Pengyu Lai 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年8月
本文针对 3 kV 直流母线的电力牵引驱动系统，设计并开发了一种新型的带有内部并联（IP）半桥（HB）的中压（MV）混合式多电平逆变器。在该提出的混合式拓扑结构中，每相由一个有源中性点钳位（ANPC）三电平（3 - L）单元和一个 IP 单元组成，其中 ANPC 三电平单元采用工作在基频的 3.3 kV 硅（Si）绝缘栅双极型晶体管（IGBT），而 IP 单元采用定制的 3.3 kV H 桥碳化硅（SiC）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET），工作频率为 50 kHz。通过线...
解读: 该100kHz Si+SiC混合多电平技术对阳光电源多条产品线具有重要应用价值。在新能源汽车业务中，可直接应用于电机驱动系统，高频运行特性能显著提升功率密度，降低车载系统体积重量。对于ST系列储能变流器和SG光伏逆变器，内并联混合拓扑可优化现有三电平方案，通过Si/SiC器件协同工作实现开关损耗与成...
基于热电冷却的电池热管理预测性温度控制与运行特性研究
Predictive temperature control and operational characteristics study for battery thermal management using thermoelectric cooling
Chengdai Chen · Tao Lin · Fengqin Han · Linfeng Zhong · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341
摘要 针对电池在高倍率放电、大电流运行及快速功率释放等工况下的热调控需求，本文提出一种高效的金属辅助热电冷却（TEC）电池热管理系统（BTMS），并构建了一种快速温度控制模型及其建模方法，以平衡电池产热与热电散热之间的关系。在恒定倍率和变倍率放电条件下进行的实验验证表明了该模型的有效性，同时通过综合分析揭示了TEC系统的运行动态、性能阈值以及增强热管理能力的优化路径。实验结果表明，在恒定放电倍率（0.75 C–1.50 C）下，通过优化TEC工作电流，所提出的热调控模型可将电池峰值温度有效控制在...
解读: 该热电制冷电池热管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列PCS和PowerTitan储能产品中,高倍率充放电场景下电池温控是关键挑战。研究提出的TEC快速温控模型可将峰值温度控制在26±4.8°C,温度稳定速度提升62.5%,能耗仅占2.55-11.26%,为储能系统电池包热管理优化提...