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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8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...
高温应用中功率半导体芯片烧结银互连的可靠性
Reliability of Ag Sintering for Power Semiconductor Die Attach in High-Temperature Applications
Fang Yu · Jinzi Cui · Zhangming Zhou · Kun Fang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
低温烧结银技术提供了一种无铅芯片连接方案，适用于300°C高温电力电子应用。本文研究了烧结银技术在Si和SiC芯片上的可靠性，涵盖了低电流厚膜基板及高电流直接覆铜（DBC）基板的应用场景，并探讨了无压与低压烧结工艺的影响。
解读: 随着阳光电源在光伏逆变器和PowerTitan/PowerStack储能系统中对高功率密度和高温工作环境的需求日益增长，SiC器件的应用已成为核心趋势。烧结银技术作为替代传统焊料的高可靠性互连方案，能显著提升功率模块在极端工况下的热循环寿命和导热性能。建议研发团队在下一代高压组串式逆变器及大功率储能...
具备纳秒级反向恢复与强浪涌电流能力的1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.37 kV/12 A NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With Nanosecond Reverse Recovery and Rugged Surge-Current Capability
Hehe Gong · Feng Zhou · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文展示了一种NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD），在实现快速反向恢复特性与强浪涌电流承受能力之间取得了优异平衡。该器件通过双层p-NiO结构设计，在1.37 kV的高压下表现出优异的动态性能与可靠性，为氧化镓功率电子技术的发展提供了重要参考。
解读: 氧化镓（Ga2O3）作为超宽禁带半导体，在未来高压、高效率功率变换领域具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术目前处于前沿研究阶段，短期内主要影响组串式逆变器及PowerTitan储能变流器（PCS）中功率模块的选型演进。虽然目前SiC和GaN是主流，但Ga2O3在耐压和成本方面具备长期替代优势。建议...
具有98.5%转换效率和百万次过压耐受能力的1.95-kV斜面台面NiO/β-Ga2O3异质结二极管
1.95-kV Beveled-Mesa NiO/β-Ga2O3 Heterojunction Diode With 98.5% Conversion Efficiency and Over Million-Times Overvoltage Ruggedness
Feng Zhou · Hehe Gong · Weizong Xu · Xinxin Yu 等12人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年2月
氧化镓（Ga2O3）功率二极管的发展受限于系统级应用性能评估与可靠性验证的缺失。本文通过将斜面台面NiO/Ga2O3 p-n异质结二极管（HJD）应用于500W功率因数校正（PFC）电路，验证了其在高压环境下的优异性能与可靠性，为该器件的商业化进程提供了关键支撑。
解读: 氧化镓作为超宽禁带半导体，在提升功率密度和耐压水平方面具有巨大潜力。对于阳光电源而言，该技术若实现商业化，可显著优化组串式逆变器及户用储能系统中的PFC级电路效率，进一步缩小功率模块体积。建议研发团队持续关注其在高温、高压下的长期可靠性表现，评估其在未来高压光伏系统及下一代高密度储能变流器（PCS）...
基于碳电极无空穴传输层介观钙钛矿太阳能电池中能量转换的构建过程
Building-up process of power conversion in carbon-electrode-based, hole-conductor-free mesoscopic perovskite solar cells
Heng Peng · Junhao Xue · Mei Fang · Conghua Zhou · Applied Physics Letters · 2025年9月 · Vol.127
本文研究了基于碳电极、无空穴传输材料的介观钙钛矿太阳能电池中光电转换效率的构建机制。通过系统分析器件结构、界面特性及电荷传输动力学，揭示了在无空穴导体条件下，碳电极与钙钛矿层之间的有效接触对载流子提取和复合抑制的关键作用。结合材料表征与器件性能测试，阐明了电池内部电场分布与能量能级匹配对开路电压和填充因子的影响规律，为低成本、高稳定性钙钛矿太阳能电池的设计提供了理论依据。
解读: 该碳电极无空穴层钙钛矿电池研究对阳光电源光伏产品线具有前瞻价值。其低成本、高稳定性特性契合SG系列逆变器对新型光伏组件的适配需求，简化的器件结构可降低组件制造成本，提升系统经济性。研究揭示的界面电荷传输机制与能级匹配原理，可指导MPPT算法优化，提高弱光及复杂工况下的功率提取效率。碳电极的长期稳定性...
电压调节模块中电容器在连续负载瞬变下的可靠性分析
Reliability Analysis of Capacitors in Voltage Regulator Modules With Consecutive Load Transients
Zhaoyang Zhao · Dao Zhou · Pooya Davari · Junlong Fang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
电容器是电压调节模块（VRM）的关键储能与稳压元件。本文研究了连续负载瞬变工况对电容器带来的电热应力，指出相比稳态运行，连续瞬变会显著影响电容器的可靠性。文章旨在量化此类应力并评估其对器件寿命的影响。
解读: 电容器作为光伏逆变器（如组串式、集中式）及储能变流器（PCS）中直流母线的核心储能元件，其可靠性直接决定了整机的寿命。阳光电源的产品在电网侧及用户侧应用中，常面临频繁的功率波动和负载瞬变。本文提出的连续负载瞬变下的电热应力分析方法，可优化逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统的母...
基于自演化数字孪生的多相Boost变换器在线健康监测
Self-Evolving Digital Twin-Based Online Health Monitoring of Multiphase Boost Converters
Kushan Choksi · Abdul Basit Mirza · Austin Zhou · Deepi Singh 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
电力电子变换器中功率器件的老化严重威胁系统可靠性，且宽禁带器件的使用加剧了这一现象。本文提出了一种实时非侵入式健康监测机制，利用自演化数字孪生技术实现对退化组件的精准识别，从而提升电力电子系统的可靠性与运维效率。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器（Boost升压电路）及储能变流器（PCS，如PowerTitan系列中的DC-DC环节）具有极高应用价值。通过引入自演化数字孪生与在线健康监测，可实现对SiC等宽禁带器件老化状态的实时评估，从被动维修转向主动预测性维护。建议在iSolarCloud平台中集成此类算法，...
具备双向运动能力的紧凑高效无线电机驱动器
Compact and Efficient Wireless Motor Drive With Bidirectional Motion Capability
Haitang Liu · Yuanteng Mei · Hong Zhou · Wenshan Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
本文提出了一种利用自锁电路和定时控制方法的紧凑高效无线电机驱动器。该机制允许在发射端调节电机的旋转方向。控制方案采用工业通用的LCC-S谐振拓扑，简化了软开关的实现，并提升了系统整体性能。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输与电机驱动的结合，采用了工业界常用的LCC-S谐振拓扑。虽然阳光电源目前的核心业务（光伏逆变器、储能PCS、充电桩）主要基于有线电力电子变换，但该文提出的软开关实现方法和紧凑型拓扑设计，对阳光电源在未来探索无线充电技术（如电动汽车无线充电）或高功率密度模块化设计方面具有一定的...
基于位置信号与非导通相电流的双凸极电磁电机位置传感器故障诊断方法
Position Signal and Nonconduction Phase Current Based Fault Diagnosis Method of Position Sensor for Doubly Salient Electromagnetic Motor
Yijun Zhang · Bo Zhou · Wenjing Fang · Yi Lu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
可靠的转子位置信息对电机驱动系统的换相控制至关重要。霍尔传感器常用于获取位置信息，但其故障会导致换相逻辑混乱，降低电机输出转矩甚至导致系统失效。本文提出了一种基于位置信号与非导通相电流的故障诊断方法，旨在提升电机驱动系统的运行可靠性。
解读: 该文献提出的电机位置传感器故障诊断技术，对于提升电机驱动系统的可靠性具有参考价值。虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但在风电变流器（发电机侧控制）及未来可能涉及的工业电机驱动领域，传感器故障诊断是提升系统可用性的关键。建议研发团队关注该类基于非导通相电流的无传感器或冗...
利用离散铁氧体环提高米级无线间隙感应电能传输系统效率的分析与设计
Analysis and Design of Discrete Ferrite Rings to Improve the Efficiency of Meter-Range Wireless Gap Inductive Power Transfer System
Peng Gu · Dongsheng Yang · Guangdi Li · Bowen Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种应用于圆柱形螺线管耦合器（CSC）的离散铁氧体环（DFRs）结构。通过降低磁路磁阻，该结构有效增强了相邻线圈间的耦合系数并提高了电感值。该基于DFRs的CSC磁结构被探讨应用于支柱绝缘子，旨在优化感应电能传输（IPT）系统的性能。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（WPT）的磁路优化，主要涉及长距离或特殊空间下的感应耦合技术。对于阳光电源而言，目前核心业务集中在有线充电桩及光储系统。该技术在现阶段虽非主流，但可作为未来电动汽车无线充电技术（Wireless Charging）的储备方案。建议关注其磁路设计方法在提升充电效率及降低电磁干...
超轻载条件下LLC谐振离子泵电源的PFM-PWM双模控制策略
PFM-PWM Dual-Mode Control Strategy for LLC Resonant Ion Pump Power Supplies Under Ultralight Load Conditions
Shanshan Jin · Songyang Zhao · Haixin Lu · Pingqing Zhou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对离子泵在超高真空维持阶段的极轻载工况，传统谐振变换器面临频率失控和增益非线性问题。本文提出一种PFM-PWM混合控制策略，有效解决了轻载下的高压输出稳定性和鲁棒性调节难题。
解读: 该研究提出的PFM-PWM双模控制策略对于提升阳光电源在极宽负载范围下的DC-DC变换效率具有参考价值。在阳光电源的户用光伏储能系统（如PowerStack）及组串式逆变器中，DC-DC变换级在待机或极轻载工况下常面临效率低下或控制不稳的问题。该文献的控制思路可优化变换器在轻载下的动态响应与稳压精度...
一种用于宽输入电压范围中压直流应用的高降压比部分功率处理开关电容变换器
A High Step-Down Partial Power Processing Switched-Capacitor Converter for Wide Input Voltage Range Medium Voltage DC Applications
Renfeng Guan · Zhixing He · Qiqi Wei · Lingqing Fang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种用于中压直流应用的部分功率处理开关电容变换器（P3SCC）。该拓扑利用工作在串联谐振状态的高频开关电容变换器（HFSCC）传输大部分功率，并通过部分功率处理移相全桥（P4SFB）调节剩余小部分功率。该方案有效提升了宽输入电压范围下的转换效率与功率密度。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压直流接入场景具有重要参考价值。通过采用部分功率处理（Partial Power Processing）架构，可显著降低变换器在宽电压范围下的损耗，提升系统整体转换效率。建议研发团队关注该拓扑在储能PCS直流侧DC-DC环...
在10⁷ ions/cm²注量和82.1 MeV⋅cm²/mg LET环境下抗辐照的1.4-kV β-Ga₂O₃异质结势垒肖特基二极管
1.4-kV Irradiation-Hardened β-Ga₂O₃ Heterojunction Barrier Schottky Diode Under 10⁷ ions/cm² Fluence and 82.1 MeV⋅cm²/mg LET Environments
Na Sun · Zhengliang Zhang · Feng Zhou · Tianqi Wang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年5月
空间环境中重离子辐照引发的单粒子烧毁（SEB）对航空航天电力电子器件构成了重大威胁。本研究展示了具有卓越单粒子烧毁能力的抗辐照 $\beta $ -Ga₂O₃异质结势垒肖特基（HJBS）二极管。该器件设计采用了由 p 型氧化镍（NiO）填充的微米级深沟槽以及高介电常数钛酸钡（BaTiO₃）场板（FP）边缘终端结构。这种架构在单粒子辐照期间，通过具有低欧姆接触电阻的嵌入式沟槽 Ni/p - NiO 有效地提取辐射诱导的正电荷（空穴），通过精心设计的电荷泄放路径显著减轻了电荷聚集，同时最大限度地减少...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1.4kV抗辐照β-Ga₂O₃异质结势垒肖特基二极管技术具有重要的战略参考价值，但其应用场景与公司当前主营业务存在显著差异。 该技术的核心突破在于解决航天环境下重离子辐照引发的单粒子烧毁问题，通过深沟槽p型NiO填充和高介电常数BaTiO3场板设计，实现了超过1.4k...
高dV/dt下重复开关应力中功率LDMOS器件的热载流子加速退化
High [dV/dt] Accelerated Hot Carrier-Induced Degradation in Power LDMOS Devices Under Repetitive Switching Stress
Qianwen Guo · Fang Liu · Ke Zhou · Xingcong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年6月
本文通过实验研究了动态漏极应力条件下，n 型横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（n - LDMOS）的漏极侧压摆率 [dV/dt] 增强型热载流子注入（HCI）效应。设计了利用脉冲 I - V 技术的快速测量系统，以产生该器件可调的 [dV/dt] 速率。通过脉冲宽度调制（PWM）技术解耦了热电子注入和热空穴注入所导致的退化特性。测量得到的阈值电压（ ${V} _{\text {TH}}$ ）漂移结果与 TCAD 仿真结果共同表明，负的 [dV/dt] 会加剧 LDMOS 中 HCI 引起的...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于功率LDMOS器件在动态开关应力下热载流子退化机制的研究具有重要的工程应用价值。LDMOS作为光伏逆变器和储能变流器中广泛使用的功率半导体器件，其可靠性直接影响系统的长期稳定性和LCOE（平准化度电成本）。 该研究揭示的关键发现对我们的产品设计具有直接指导意义：负...
观察到GaN基发光二极管中的珀尔帖冷却及电致发光冷却的巨大潜力
Observation of Peltier Cooling and Great Potential of Electroluminescent Cooling in GaN-Based Light-Emitting Diodes
Yiping Zhang · Shunpeng Lu · Baiquan Liu · Huayu Gao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年8月
发光二极管（LED）因其高效率、长寿命和低成本，对于未来的节能照明和显示技术至关重要。在过去几十年里，人们普遍预测电致发光（EL）冷却有助于进一步提升基于氮化镓（GaN）的LED的性能，但尚未通过实验实现。本文通过实验测量和理论建模，证实了基于GaN的热电和声子泵浦LED的可行性。令人惊讶的是，当工作点移至高效率、中电压范围时，温度升高的影响从负面变为正面。随着温度升高（从室温到473 K），功率效率最高可提升至原来的2.24倍，且在所有升高的温度下，峰值效率均优于室温下的峰值效率，此时帕尔贴效...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GaN基LED电致发光冷却技术虽然聚焦于照明领域，但其底层的热电管理原理对我们的核心业务具有重要借鉴价值。 **技术价值分析**：该研究首次实验证实了GaN器件中的珀尔帖冷却效应，在中压高效工作区实现了温度升高反而提升器件性能的突破。这一发现对阳光电源的功率电子器件热...
基于多时间尺度数字孪生的升压变换器健康与故障监测
Multitime-Scale Digital Twin for Health and Fault Monitoring of a Boost Converter
Kushan Choksi · Masayuki Hijikata · Abdul Basit Mirza · Austin Zhou 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
功率电子变换器中元器件的退化严重威胁系统可靠性，其退化行为与单个元件健康状态密切相关，可能引发连锁效应，导致系统寿命缩短或故障。本文提出一种基于多时间尺度数字孪生的运行状态监测方法，结合改进的伪启发式健康监测与基于模式识别的故障监测，并在升压变换器中进行验证。该方法利用上管开关/二极管电压和电感电流实现更精确的健康状态估计与快速故障检测。由于导通电阻R<sub>ds,ON</sub>与电感串联电阻R<sub>L</sub>退化对电感电流和输出电压影响相似，单独监测难度大。本文全面分析多种故障类型...
解读: 该多时间尺度数字孪生技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的可靠性提升具有重要价值。文中针对SiC器件Rds,ON退化与电感ESR退化的解耦监测方法，可直接应用于阳光电源SiC功率模块的健康管理。基于器件脉动电压特征模式的故障检测算法，不依赖传感器完整性，可增强iSolarCloud平台的预测...
面向功能安全通信的联合误码检测与纠错：数据包分片与重组
Joint Error Detection and Correction for Safety Communication: Packet Fragmentation and Assembling
Ming Zhan · Zhibo Pang · Qiang Zhou · Fang Wu 等7人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2026年1月 · Vol.22
针对工业物联网中长安全协议数据单元（SPDU）的高误码率与GRAND解码复杂度问题，提出基于JEDeC的分片/重组机制，将长SPDU切分为短单元并行纠错。在1024位SPDU、64位分片、32位CRC及BER=10⁻³条件下，误码率降至1.49×10⁻⁸，显著提升通信可靠性。
解读: 该研究提升安全通信链路的误码鲁棒性，对阳光电源ST系列PCS、PowerTitan储能系统及组串式逆变器在严苛电磁环境（如光伏电站远程监控、构网型GFM黑启动指令传输）中的iSolarCloud平台通信可靠性具有直接价值。建议在PCS固件升级中集成轻量化JEDeC分片解码模块，强化SPDU级CRC+...
一种基于动态模型的碱性电解槽分钟级优化运行策略
A Dynamic Model-Based Minute-Level Optimal Operation Strategy for Alkaline Electrolyzers in Wind-Hydrogen Systems
Aobo Guan · Suyang Zhou · Wei Gu · Zhi Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
为保障风电-氢能系统外送功率稳定，需应对碱性电解槽（AWE）调度周期长与风电短期波动不匹配的挑战。本文提出一种分钟级AWE优化运行策略，综合考虑其稳态电化学特性及温度、氢氧比的三阶动态模型，构建了以每分钟调节碱液流量、冷却流量和压力等细粒度变量实现电解功率快速跟踪风电波动的优化框架。通过改进模型预测控制（MPC）方法，结合模型简化与优化-仿真迭代流程，在保证计算效率的同时确保运行可行性。算例表明，该策略使AWE负荷范围扩展13.8%，弃风率降低15.06%，并兼顾系统效率、稳定性与安全性。
解读: 该研究的分钟级AWE优化运行策略对阳光电源储能产品线具有重要参考价值。其动态模型与MPC控制方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率调节算法优化，特别是在风电配套储能场景中。通过引入类似的多变量优化框架，可提升PowerTitan系统在大规模风电消纳中的调节性能，扩大储能系统的实际负荷范围。该技术还...
基于2英寸β-Ga2O3晶圆无金工艺制备的大面积肖特基势垒二极管的统计研究
Statistical Study of Large-Area Schottky Barrier Diodes Fabricated on 2-in β-Ga2O3 Wafer Using Au-Free Processes
Yitao Feng · Hong Zhou · Sami Alghamdi · Hao Fang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
本研究报道了在2英寸β-Ga2O3外延晶圆上采用工业兼容且低成本的无金工艺制备大面积（3×3 mm²）肖特基势垒二极管（SBDs）的统计分析。器件集成注入边缘终端与低掺杂环结构，有效调控电场分布，实现超过1300 V的击穿电压和2 V下10 A以上的正向电流，性能优于已报道的同类大尺寸SBDs。全晶圆统计显示，重复击穿电压平均为347 V，12.5%器件超过650 V。同时分析了器件特性波动的物理成因，为工业化晶圆级制造提供了重要参考。
解读: 该β-Ga2O3肖特基二极管技术对阳光电源功率器件升级具有前瞻价值。Ga2O3超宽禁带（4.8eV）特性使其击穿场强达8MV/cm，远超SiC的3倍，可显著提升ST系列储能变流器和SG逆变器的耐压等级与功率密度。研究中1300V击穿电压与10A正向电流性能，适配1500V光伏系统需求。无金工艺与2英...
基于多智能体优化的水电主导型水-风-光供应系统短期发电调度模型
Multiagent optimization for short-term generation scheduling in hydropower-dominated hydro-wind-solar supply systems with spatiotemporal coupling constraints
Hongye Zhao · Shengli Liao · Benxi Liu · Zhou Fang 等7人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382
摘要 随着电力需求的增长以及水电、风电和太阳能的快速发展，以水电为主的水-风-光供应系统（HHWSSSs）联合调度已成为电力系统领域的研究重点。然而，HHWSSSs内部精细的调度要求、复杂的约束条件以及时空耦合关系等独特特征，给短期发电调度（STGS）带来了显著挑战，包括整体优化计算时间过长、模型构建困难以及求解精度低等问题。为此，本文提出一种多智能体优化模型，以高效应对上述问题。首先，基于大系统分解原理，将HHWSSS的集中式优化转化为多智能体系统的协同运行，并利用根植于流域特征的分层分解策略...
解读: 该多智能体优化调度技术对阳光电源具有重要应用价值。针对水风光互补系统的时空耦合约束问题,可直接应用于ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同调度优化。其分层解耦策略可提升PowerTitan储能系统在多能源场景下的实时响应效率,IADMM算法思想可融入iSolarCloud平台实现分布式能源智能协调...
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