SiC半導体による技術革新
「SiC半導体によるイノベーション」
発電した全電力の約30%は、送電、変電、配電および変換によって失われます。
世界中で、よりエネルギー効率のよい電力変換ソリューションが求められています。
Mersen社は、そのニーズにおいて鍵となる役割を担っています。
SiC(炭化ケイ素)半導体を使用することで、エネルギー消費が削減でき、エネルギー損失が少なくなり、エネルギー効率が上がります。
電力変換器は実際に何を行うのでしょうか?電気自動車を例に挙げてみます。
電力変換器はエネルギー効率を上げるために、電圧や周波数を変換します。
最適な性能を引き出すためには、エンジンに必要な分の動力を供給する必要があります。
また、純粋な三相交流電力を発生させなければなりません。
パワー半導体は、直流電圧をON/OFFするように設計されています。
チョッピング周波数が高いほど、より純粋な正弦波となり、エネルギー損失が少なくなります。
最近まで、Si(シリコン)は半導体の製造に使用されていました。
SiC(炭化ケイ素)は、はるかに効率的です。
Si 製の耐熱温度は120℃程度です。一方SiC製の耐熱温度は250℃程度で、大きさは2分の1程度になります。
その結果、例えば変圧器等の機器は従来の半分のサイズにすることができるかもしれません。
半導体の基本材料はウェハです。そのサイズが重要です。
1990年:1インチ
2000年:2インチから3インチへ
2008-2009年:3インチから4インチへ
2016-2017年:4インチから6インチへ
現在、シリコン産業で使用される標準サイズのウェハは6インチです。
Mersen社のグラファイトおよび断熱材/フェルトの品質は、欠陥を低減するのに貢献して来ました。
- SiCインゴットの成長
- ウェハの製造
製造工程は多くの省エネ機会に溢れています。
2030年までに、発電されたエネルギーの80%が変換されることが期待されます。