Siddhesh Gajare · Han Gao · Christopher Wong · Shengke Zhang · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

本文对增强型氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）在不同加速栅极电压和温度条件下开展了系统的随时间变化的栅极击穿研究。碰撞电离（I.I.）被确定为导致 p-GaN 栅极击穿失效的主要老化机制。基于碰撞电离机制，本文建立了一个全面的栅极寿命模型，以定量描述平均失效时间（MTTF）与电压和温度的关系。在不同温度范围内观察到两种不同的激活能（$E_{\mathbf {a}}$）。在较低温度下，平均失效时间对温度的依赖性主要受碰撞电离系数温度依赖性的影响，导致激活能为负值。在较高温度下，热电子发...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于增强型GaN HEMT器件pGaN栅极寿命模型的研究具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性，正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品实现技术跃升的关键使能技术。 该研究系统揭示了pGaN栅极的失效机制，确认碰撞电离是主要退化路径，并建立了...

Jingjing Yu · Jin Wei · Junjie Yang · Teng Li 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

增强型（E 模式）氮化镓（GaN）p 沟道场效应晶体管（p - FET）的低电流密度对其在互补逻辑（CL）电路中的应用构成了严峻挑战。在这项工作中，在具有 p - 铟镓氮（InGaN）/p - GaN/铝镓氮（AlGaN）/GaN 异质结构的 p - GaN 栅高电子迁移率晶体管（HEMT）平台上展示了一种高电流 E 模式 InGaN/GaN p - FET。所提出的异质结构在 InGaN/GaN 界面引入了净极化电荷，从而增强了二维空穴气（2DHG）。在施加负栅极偏压时，在表面金属 - 绝缘体...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项高电流增强型InGaN/GaN p-FET技术具有重要的战略价值。该技术通过在p-GaN栅极HEMT平台上引入p-InGaN/p-GaN/AlGaN/GaN异质结构，利用极化电荷效应形成增强型二维空穴气（2DHG）通道，成功将p-FET的最大电流密度提升至-20 mA/...

Teng Li · Jingjing Yu · Sihang Liu · Yunhong Lao 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年4月

p型氮化镓（GaN）层中镁（Mg）受主的低电离率是导致增强型（E-mode）GaN p沟道场效应晶体管（p-FET）电流密度较低的关键因素。在本研究中，采用极化增强技术来提高p-GaN沟道的电离率。为实现GaN互补逻辑（CL）电路，制备了高性能的凹槽栅E-mode GaN p-FET。在制备过程中，发现沟道厚度（$t_x$）是影响器件性能指标的关键参数。随着$t_x$减小（即凹槽深度增大），可获得更负的阈值电压（$V_{th}$）；然而，代价是导通电阻（$R_{on}$）增大。沟道厚度$t_x$...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项氮化镓（GaN）互补逻辑电路技术具有显著的战略价值。该研究通过极化增强技术突破了p型GaN器件的电流密度瓶颈，实现了17.7 mA/mm的高电流密度和6.9×10^7的开关比，为GaN功率集成电路（PIC）的商业化应用奠定了重要基础。 对于阳光电源的核心产品线，该技术...

Shengheng Zhu · Linxuan Li · Tiecheng Luo · Weiqu Chen 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

本文展示了在 4H - SiC 衬底上采用异质外延 ε - Ga₂O₃ 制备的高电流增强型（E 型）金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）。这些器件具有非故意掺杂（UID）沟道和超高导电性的引出区，引出区通过选择性区域氟等离子体表面掺杂工艺实现。在引出区，实现了超过 3×10¹⁴ cm⁻² 的高面载流子浓度（ns），且迁移率达到 47.1 cm²/V·s，显著降低了寄生电阻。所制备的沟道长度（LCH）为 2 μm 的 E 型 MOSFET 表现出 209 mA/mm 的高最大漏...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC衬底的ε-Ga₂O₃异质外延MOSFET技术展现出显著的战略价值。该技术通过氟等离子体选区掺杂工艺，实现了超高导电性的接入区，有效降低了寄生电阻，使器件在2μm沟道长度下获得了209 mA/mm的高漏极电流密度和42 mS/mm的峰值跨导，这些参数对我司...

Kaiyuan Zhao · Hao Lu · Xiaoyu Cheng · Meng Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年3月

高电子迁移率晶体管的先进 SPICE 模型（ASM - HEMT）是基于氮化镓（GaN）的高电子迁移率晶体管（HEMT）的行业标准模型之一，该模型中仍缺乏对器件内部物理特性分布的解析模型，特别是缺乏可与漏极电流（$I_{DS}$）和栅极电荷（$Q_{G}$）相关联的横向电场（$E_{X}$）和载流子浓度（$n_{S}$）分布模型。此外，ASM - HEMT 中饱和区工作状态的建模依赖于无物理意义的经验参数。在本研究中：1）计算作为饱和区建模核心参数的有效栅长（$L_{G,eff}$），以描述 H...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于T栅GaN HEMT改进紧凑模型的研究具有重要的战略价值。GaN功率器件是新一代光伏逆变器和储能变流器的核心技术，直接影响系统的功率密度、转换效率和可靠性。 该研究针对ASM-HEMT工业标准模型的不足，提出了基于有效栅长的改进方案，这对阳光电源的产品开发具有三方...

Hai Huang · Maolin Pan · Qiang Wang · Xinling Xie 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月

在本研究中，在专为 p - GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）设计的商用 GaN 晶圆上展示了一款增强型（E 型）p 沟道 GaN 金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（p - MOSFET），其最大导通态电流（<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">${...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于AlN插入层的增强型p沟道GaN MOSFET技术具有重要的战略意义。当前我们的光伏逆变器和储能变流器主要采用n沟道功率器件，而该技术突破为实现GaN基互补金属氧化物半导体（CMOS）架构提供了关键的p沟道器件解决方案。 该技术的核心价值在于显著改善的器件性能参数...

Ruman Kalyan Mahapatra · L. Umanand · K. Gopakumar · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年6月

本文提出了一种基于集成磁路的隔离式三相逆变器方案。在此方案中，采用磁通量变化率控制技术对谐波分量进行滤波。该系统通过一个主逆变器、一个控制逆变器、一个公共直流母线和一个磁路来运行。主逆变器在整个运行范围内以基波频率进行方波模式运行，从而降低了开关损耗，并减小了电压和电流应力。控制逆变器进行脉冲宽度调制（PWM）操作，并在磁接口中建立必要的磁通量变化率，其运行功率仅占总额定功率的一部分。集成磁路由八柱 E - I - E 型叠片组成。它将主逆变器、控制逆变器和负载相连接，实现了电气隔离，且负载侧无...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于集成磁路的隔离型三相逆变器技术具有显著的应用潜力。该技术通过磁通速率控制实现谐波滤波，采用主逆变器和控制逆变器协同工作的创新架构，其中主逆变器在基频下以方波模式运行，而控制逆变器仅处理部分功率进行PWM调制。这种设计理念与我们在大功率光伏逆变器和储能变流器领域追求的...

Talal Alharbi · Muhammad Umair · Abdulelah Alharbi · IEEE Access · 2025年1月

及时预测锂离子电池健康状态对电池管理和寿命至关重要。传统集中式深度学习模型显示良好结果，但因需在单个节点收集和训练数据引发数据隐私担忧。本研究通过利用集中式即深度学习和分散式即联邦学习方法应对该挑战进行健康状态预测。使用包含充放电循环的NASA电池数据集进行模型训练和评估。集中式方法使用三种深度学习架构：1D卷积神经网络、CNN加长短期记忆网络和CNN加门控循环单元。1D CNN模型性能最佳展示强大预测能力，因此分散式学习即联邦学习中1D CNN模型与联邦平均技术在五个客户端使用，允许本地训练无...

解读: 该联邦学习电池诊断技术对阳光电源储能系统数据安全具有重要价值。阳光管理的大规模储能电站涉及海量电池数据，数据隐私和安全是核心关切。该联邦学习方法可在不上传原始数据的情况下实现全局模型优化，阳光可将该技术应用于BMS系统，实现跨电站的电池健康状态模型协同训练，提升诊断精度同时保护用户数据隐私，符合数据...

Allan Matapou · Hadi Samimi-Akhijahan · Samira Zaree · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本研究介绍了结合相变材料（PCM）和带有干燥剂的空气循环机制的创新太阳能旋转干燥机的开发与分析。本文旨在通过考虑旋转式太阳能干燥机中传热传质区域内的气流分布均匀性，确定干燥过程中各参数的最优条件。研究评估了旋转式太阳能干燥系统在三个水平下的气流速度与转鼓转速性能，以及配备和未配备相变材料的热能储存系统（TES）的表现。试验中考虑了三种气流速率（2.5、3.5 和 4.5 m/s）和三种转鼓转速（0.1、0.3 和 0.5 rpm）。采用自适应神经模糊推理模型来建模系统输入与输出变量之间的关...

解读: 该太阳能干燥系统集成PCM储能技术与阳光电源ST系列储能变流器应用场景高度契合。研究验证的相变储能可降低9.7%环境排放,为我司PowerTitan储能系统在农业光伏场景提供技术参考。其自适应模糊控制算法可借鉴至SG逆变器MPPT优化策略,提升变工况适应性。建议将该分布式能源管理理念融入iSolar...

Hengyuan Qi · Teng Li · Jingjing Yu · Jiawei Cui 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

增强型（E 型）氮化镓（GaN）p 沟道场效应晶体管（p - FET）的栅极凹槽工艺预计会产生高密度的晶体缺陷；因此，较大的 <inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">$\vert {V}_{\text {th}} \vert $ </tex - math></in...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项氮化镓（GaN）增强型p-FET的刻蚀停止工艺技术具有重要的战略价值。该技术通过在p-GaN层中插入1.5nm的AlN层作为刻蚀停止层，有效解决了传统栅极凹槽工艺中等离子体轰击导致的晶体缺陷问题，实现了阈值电压与导通电流之间的性能平衡突破。 对于我司的核心业务而言，这...

Muhammad Zahir Iqbal · Atika Bibi · Sajid Khan · Subhash Chandr 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287

摘要 碘配体封端的硫化铅胶体量子点（PbS-I-CQDs）在下一代光伏器件中具有重要应用前景。然而，其性能受到吸收层内部及界面处非辐射载流子复合与电荷积累的限制。本文采用界面异质结策略，在吸收层（PbS-I）与载流子收集电极（Au）之间引入乙二硫醇封装的硫化铅（PbS-EDT）量子点薄膜作为空穴传输层（HTL），以缓解上述问题。为研究PbS-I-CQDs的光伏性能，我们设计了两种不同的器件结构：无HTL结构（Glass\ITO\ZnO\PbS-I\Au）和含HTL结构（Glass\ITO\ZnO...

解读: 该PbS量子点太阳能电池界面工程优化技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻参考价值。研究通过PbS-EDT空穴传输层优化载流子提取,将光电转换效率提升至10.7%,其界面异质结设计理念可启发我们在MPPT算法中针对新型光伏材料优化追踪策略。该技术降低非辐射复合、提升载流子迁移率的思路,与我们三电平...

Lorenzo F.C.Varaschi · Danilo Silva · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

摘要 为应对光伏发电能源带来的高度不确定性，越来越多的研究聚焦于短期太阳能预测（即临近预报）。大多数此类研究采用基于深度学习的模型，通过输入的一段天空图像序列直接预测太阳辐照度或光伏功率值。然而，近年来生成模型的发展催生了一类将临近预报问题分解为两个子问题的新方法：（1）未来事件预测，即生成未来的天空图像；（2）太阳辐照度或光伏功率估计，即从单张图像中预测对应的数值。SkyGPT 模型便是其中一例，其性能提升潜力在估计组件中远大于生成组件。因此，本文聚焦于太阳辐照度估计问题，在广泛使用的 Fol...

解读: 该深度学习辐照度预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及ST储能系统具有重要应用价值。通过天空图像实现短期辐照度预测可优化光储协同控制策略:提升SG逆变器MPPT算法预判能力,改善PowerTitan储能系统充放电调度精度,降低光伏出力波动对电网的冲击。该双阶段预测方法(图像生成+辐照...

Guangjie Gao · Zhihong Liu · Lu Hao · Fang Zhang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

在硅衬底上制备了具有 160 纳米 T 形凹槽栅的增强型（E 型）AlN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）。所制备的器件阈值电压（${V}_{\text {TH}}$）为 +0.35 V，最大漏极电流（${I}_{\text {DMAX}}$）为 1.58 A/mm，导通电阻（${R}_{\text {ON}}$）低至 1.8 Ω·mm，峰值跨导（${G}_{\text {MMAX}}$）超过 580 mS/mm。截止频率（${f}_{\text {T}}$）达到 85 GHz，最大振荡频...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项增强型AlN/GaN HEMT技术展现出显著的战略价值。该器件在低供电电压（6V）下实现80.4%的功率附加效率（PAE），这一突破性指标直接契合我们光伏逆变器和储能变流器对高效功率转换的核心需求。 技术优势方面，该器件的正阈值电压（+0.35V）实现了常关特性，这对...

作者未知 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

本文提出了一种由混沌灰狼优化（CGWO）简化混合仿射投影算法（SH - APA）控制的单相并网光伏（PV） - 电池储能系统（BESS）。电池储能系统通过双向 DC - DC 转换器（BDC）连接到直流母线，该转换器可调节直流母线电压（$V_{de}$）和电池储能系统电流（$I_{bat}$）。在双向 DC - DC 转换器的电压控制回路中，采用混沌灰狼优化调整的分数阶 PI（FOPI）控制器可显著减小直流母线电压（$V_{de}$）偏差，最终使电流控制回路的参考电流更加平滑，改善电能质量并延长...

解读: 该混沌灰狼优化双向DC-DC变换器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。CGWO算法的全局寻优能力可优化现有储能系统中DC-DC变换器的控制策略，提升充放电效率和动态响应速度，特别适用于光储一体化场景的功率平衡控制。该技术可与阳光电源现有MPPT算法协同，增...

Weicong Sun · Hengze Qu · Chuyao Chen · Xi Yu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

二维材料晶体管在下一代高速、低功耗互补金属氧化物半导体（CMOS）集成方面展现出巨大潜力。然而，与n型金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）相比，p型MOSFET的导通态电流较小，功耗较高。在这项工作中，我们结合第一性原理计算和非平衡格林函数（NEGF）方法，研究了二维硫化砷（2 - D AsS）的电子性质和量子输运特性。二维AsS具有1.27 eV的直接带隙，空穴有效质量较小（x方向为$0.46m_0$，y方向为$0.15m_0$）。对于沟道长度在8至10 nm范围内的二维AsS p -...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于二维AsS材料p型晶体管的研究虽属基础半导体领域，但其突破性进展对我们的核心产品具有长远战略意义。 在光伏逆变器和储能系统领域，功率转换效率与功耗控制是核心竞争力所在。该研究展示的p型MOSFET实现了30-50 mV/dec的亚阈值摆幅，突破了传统玻尔兹曼极限（...

Brandon K. Byford · Laura E. Boucheron · Bruce H. King · Jennifer L. Braid · IEEE Journal of Photovoltaics · 2025年5月

对太阳能电站的运维而言，单个光伏（PV）组件的健康监测是一项艰巨的任务。可以通过发光检测、热成像以及电流 - 电压（$I - V$）曲线分析来检查组件，以识别损伤和功率损耗。$I - V$ 曲线能直接提供电气性能指标，可提供易于解读的数据来判断组件的健康状况。然而，为了获取这些曲线，必须将组件从阵列中断开，要么将其移至太阳模拟器，要么在原位进行表征，并对组件温度、入射太阳光谱和强度进行校正。组件的发光或热图像相对容易在原位获取。电致发光（EL）图像能突出显示组件中的物理缺陷，但无法提供易于解读的...

解读: 该EL图像智能诊断技术对阳光电源智能运维体系具有重要应用价值。可直接集成至iSolarCloud云平台的预测性维护模块，通过无人机或固定相机采集电站组件EL图像，利用Image Transformer模型实时预测I-V曲线，无需现场IV测试即可评估组件健康状态。该技术可显著提升SG系列逆变器配套的智...

作者未知 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月

本研究展示了用于低压射频应用的硅衬底高性能增强型（E 型）AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）。采用薄势垒 AlGaN（7 纳米）和基于 CF₄的栅极凹槽刻蚀工艺，实现了 0.13 伏的正阈值电压。得益于低压化学气相沉积（LPCVD）生长的 SiN 应变层，薄势垒 AlGaN/GaN 异质结构的方块电阻从 410 欧姆/平方降至 280 欧姆/平方。因此，所制备的具有再生长欧姆接触且源漏间距为 850 纳米的 E 型薄势垒 AlGaN/GaN HEMT 展现出约 1.4 安/毫米的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于硅基底的增强型薄势垒AlGaN/GaN HEMT技术对我们的核心产品线具有重要的战略价值。该技术通过7nm超薄势垒结构和CF4栅极刻蚀工艺实现了0.13V的正阈值电压，配合LPCVD生长的SiN应变层将面电阻降至280Ω/sq，这些特性直接契合了光伏逆变器和储能变流...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文针对利用单个太阳能电池为多个自持续物联网（IoT）节点供电，开发无电池光伏能量收集前端提出了系统级考量。该系统架构第一级包含一个最大功率点跟踪转换器，第二级为单电感多输出（SIMO）转换器。超级电容器作为存储元件，取代了对环境有害的电池，满足了物联网节点在短时间活跃运行期间的瞬时高功率需求。开发了两种SIMO转换器拓扑以满足物联网节点的不同需求：拓扑一，即基于升降压的SIMO转换器；拓扑二，即基于降压的SIMO转换器。采用180纳米互补金属氧化物半导体（CMOS）技术将完整的无电池能量收集前...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无电池光伏能量采集技术呈现出与我司分布式光伏和储能系统业务的潜在协同价值。该方案采用MPPT+SIMO双级架构，通过单个光伏电池为多个物联网节点供电，用超级电容替代化学电池，这与我司在清洁能源领域的战略定位高度契合。 技术价值方面，该系统解决了分布式物联网设备供电的关...

Youssef Hamdaoui · Sondre Michler · Adrien Bidaud · Katir Ziouche 等5人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月

我们报道了击穿电压（BV）超过 1200 V 的全垂直氮化镓（GaN）-硅（Si）p-i-n 二极管。温度依赖性测量表明其具有雪崩击穿能力，这反映了高质量的加工工艺和外延生长。所制备的垂直 p-i-n 二极管的导通态特性显示，阳极直径较小时导通电阻为 0.48 mΩ·cm²，阳极直径较大（即 1 mm）时导通电阻为 1.7 mΩ·cm²。导通电阻的增加归因于散热问题。尽管如此，由于采用了优化工艺，包括作为边缘终端的深台面刻蚀以及通过聚酰亚胺钝化实现的背面厚铜层散热片（增强了薄膜的机械鲁棒性），大...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项1200V全垂直GaN-on-Si p-i-n二极管技术具有重要的战略价值。该技术实现了超过1200V的软击穿电压和10A以上的大电流承载能力，这些参数恰好契合我们光伏逆变器和储能变流器的核心应用场景。 在技术价值方面，该器件展现的0.48-1.7 mΩ·cm²导通电...

Xuanming Zhang · Yuanlei Zhang · Jiachen Duan · Zhiwei Sun 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年11月

本文报道了采用p-Al0.05Ga0.95N刻蚀目标层（ETL）的增强型GaN p沟道异质结场效应晶体管（p-FET）。通过优化高选择性刻蚀工艺，实现p-GaN刻蚀速率约1 nm/min，并获得p-GaN与p-Al0.05Ga0.95N之间4:1的选择比。刻蚀工艺窗口扩展至10分钟，显著提高器件制备良率。器件阈值电压为−1.15 V，最大电流密度达6.16 mA/mm，且多器件间阈值电压与导通电流高度一致，展现出优异的重复性与一致性，为互补电路集成提供了重要基础。

解读: 该高产率增强型GaN p-FET技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。p沟道GaN器件可与现有n沟道器件构成互补拓扑，为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器提供更高集成度的功率模块方案。高选择性刻蚀工艺实现的10分钟工艺窗口和优异一致性，可显著提升GaN器件制造良率，降低成本。阈值电压−1.15...