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碳化硅SiC正在改變太陽能產(chǎn)業(yè)
2013年，Lux Research(盧克斯研究所)發(fā)布了一份報(bào)告，估計(jì)太陽能逆變器分立器件市場(chǎng)將在2020年猛增至14億美元。隨著對(duì)可再生能源的碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）的興趣日益濃厚，這一估計(jì)如何獲得成功應(yīng)用，特別是太陽能。
碳化硅在太陽能中的作用是什么？
太陽能發(fā)電設(shè)備所產(chǎn)生的電能要與電網(wǎng)進(jìn)行組網(wǎng)，逆變器是太陽能電池板與電網(wǎng)的關(guān)鍵中心。而碳化硅(SiC)是逆變器的核心元件。高性能的碳化硅將使逆變器和轉(zhuǎn)換器的使用壽命更長，工作效率更高，且降低成本。美國人非常重視碳化硅在逆變器中的應(yīng)用，且其政府專門成立了一個(gè)研究所用于研究碳化硅。
碳化硅在太陽能行業(yè)的應(yīng)用
許多制造商正在利用碳化硅來設(shè)計(jì)制造與太陽能應(yīng)用兼容的設(shè)備。比較新的一種是安森美半導(dǎo)體（ON Semiconductor），該公司提供各種可處理900 V和1200 V的碳化硅 MOSFET。特別是，這兩個(gè)新設(shè)備可以分別處理118 A和103A。
英飛凌發(fā)布了新的低溫碳化硅MOSFET，R DS（on）至107mΩ的650 V設(shè)備已在電信，工業(yè)，電動(dòng)汽車和太陽能應(yīng)用等領(lǐng)域證明了其實(shí)用性。UnitedSiC是另一家以碳化硅器件而聞名的公司，該公司提供UF3C系列的650 V和1200 V 碳化硅 FET，與英飛凌的650 V 低溫碳化硅 MOSFET一樣，其R DS（on）低至27mΩ 。這是一個(gè)重要的屬性，因?yàn)樗硎驹O(shè)備導(dǎo)通時(shí)，其漏極和源極之間存在的電阻量。荷蘭有一家太陽能車隊(duì)?wèi)?yīng)用了UnitedSiC公司的碳化硅MOSFET參加了澳大利亞3000公里比賽。
由于功率等于I 2 R，并且這些單元可以承載85 A的電流，這意味著即使在0.027Ω的情況下，這些單元也可以提供200 W的功率。 對(duì)于太陽能逆變器，降低發(fā)熱量至關(guān)重要！因此，低RR DS（on是影響逆變器壽命的重要因素。
太陽能采集系統(tǒng)
日本滋賀大學(xué)研究人員進(jìn)行了一項(xiàng)研究，為移動(dòng)設(shè)備創(chuàng)建光伏發(fā)電系統(tǒng)，在200瓦以下的應(yīng)用中評(píng)估了碳化硅器件的有效性。研究人員采用了大功率的電路設(shè)計(jì)，該電路根據(jù)太陽的強(qiáng)度和可用能量不斷調(diào)整負(fù)載條件。
使用ROHM Semiconductor的四個(gè)SCT3060AL 碳化硅 FET，該器件的逆變器能夠以200 kHz的頻率進(jìn)行開關(guān)，從而使體積和重量減少了35％。研究人員得出的結(jié)論是：基于碳化硅的逆變器表現(xiàn)出的峰值直流DC-AC轉(zhuǎn)換效率高于傳統(tǒng)的Si逆變器。
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