DULLES, werden, September 28, 2010 – Agentur für fortgeschrittene Forschungsprojekte – Energie (ARPA-E) hat mit dem von GeneSiC Semiconductor geführten Team eine Kooperationsvereinbarung zur Entwicklung des neuartigen Ultrahochspannungs-Siliziumkarbids geschlossen (SiC) Geräte auf Thyristorbasis. Es wird erwartet, dass diese Geräte Schlüsselfaktoren für die Integration großer Wind- und Solarkraftwerke in das Smart Grid der nächsten Generation sein werden.
„Diese äußerst wettbewerbsfähige Auszeichnung für GeneSiC wird es uns ermöglichen, unsere technische Führungsposition in der Multi-kV-Siliziumkarbid-Technologie auszubauen, sowie unser Engagement für alternative Energielösungen im Netzmaßstab mit Festkörperlösungen,“, kommentierte Dr. Ranbir Singh, Präsident von GeneSiC. „Die von uns entwickelten Multi-kV-SiC-Thyristoren sind die Schlüsseltechnologie für die Realisierung flexibler Wechselstrom-Übertragungssysteme (FAKTEN) Elemente und Hochspannungsgleichstrom (HGÜ) Architekturen, die zu einem integrierten vorgesehen sind, effizient, Smart Grid der Zukunft. Die SiC-basierten Thyristoren von GeneSiC bieten eine 10-mal höhere Spannung, 100X schnellere Schaltfrequenzen und Betrieb bei höheren Temperaturen in FACTS- und HGÜ-Leistungsverarbeitungslösungen im Vergleich zu herkömmlichen siliziumbasierten Thyristoren.“
Im April 2010, GeneSiC reagierte auf die Agile Delivery of Electrical Power Technology (GESCHICKT) Aufforderung von ARPA-E, die in Materialien für grundlegende Fortschritte bei Hochspannungsschaltern investieren wollte, die das Potenzial haben, die Leistung bestehender Leistungswandler zu übertreffen und gleichzeitig Kosteneinsparungen zu erzielen. Der Vorschlag des Unternehmens mit dem Titel „Siliziumkarbid-anodengeschalteter Thyristor für Mittelspannungs-Leistungsumwandlung“ wurde ausgewählt, um ein Leichtgewicht bereitzustellen, fester Zustand, Mittelspannungs-Energieumwandlung für Hochleistungsanwendungen wie Festkörper-Umspannwerke und Windturbinengeneratoren. Der Einsatz dieser fortschrittlichen Leistungshalbleitertechnologien könnte bis zu 25-30 prozentuale Reduzierung des Stromverbrauchs durch Effizienzsteigerung bei der Stromlieferung. Ausgewählte Innovationen sollten die U.S. Unternehmen durch Technologieführerschaft, durch einen hart umkämpften Prozess.
Siliziumkarbid ist ein Halbleitermaterial der nächsten Generation mit weit überlegenen Eigenschaften gegenüber herkömmlichem Silizium, wie die Fähigkeit, die zehnfache Spannung – und den hundertfachen Strom – bei Temperaturen von bis zu 300 °C zu bewältigen. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich ideal für Hochleistungsanwendungen wie Hybrid- und Elektrofahrzeuge, erneuerbare Energie (Wind und Sonne) Installationen, und elektrische Netzleitsysteme.
Es ist mittlerweile allgemein bekannt, dass Ultrahochspannung (>10kV) Siliziumkarbid (SiC) Gerätetechnologie wird eine revolutionäre Rolle im Stromnetz der nächsten Generation spielen. SiC-Bauelemente auf Thyristorbasis bieten die höchste Durchlassleistung für >5 kV-Geräte, und sind weit verbreitet für Mittelspannungs-Leistungsumwandlungsschaltungen wie Fehlerstrombegrenzer, AC-DC-Wandler, Statische VAR-Kompensatoren und Serienkompensatoren. SiC-basierte Thyristoren bieten aufgrund ihrer Ähnlichkeiten mit konventionellen Stromnetzelementen auch die besten Chancen für eine frühzeitige Einführung. Andere vielversprechende Anwendungen und Vorteile für diese Geräte umfassen:
- Power-Management- und Power-Conditioning-Systeme für Mittelspannungs-DC-Umwandlung gesucht unter Future Naval Capability (FNC) der US Navy, Elektromagnetische Startsysteme, Hochenergiewaffensysteme und medizinische Bildgebung. Die 10- bis 100-fach höhere Betriebsfrequenz ermöglicht beispiellose Größenverbesserungen, Gewicht, Volumen und letztendlich, Kosten solcher Systeme.
- Eine Vielzahl von Energiespeichern, Anwendungen der Hochtemperatur- und Hochenergiephysik. Energiespeicher- und Stromnetzanwendungen erhalten zunehmende Aufmerksamkeit, da sich die Welt auf effizientere und kostengünstigere Energiemanagementlösungen konzentriert.
GeneSiC ist ein schnell aufstrebender Innovator auf dem Gebiet der SiC-Leistungsgeräte und engagiert sich stark für die Entwicklung von Siliziumkarbid (SiC) basierte Geräte für: (ein) HV-HF-SiC-Geräte für das Stromnetz, Gepulste Kraft und gerichtete Energiewaffen; und (b) Hochtemperatur-SiC-Leistungsgeräte für Flugzeugaktuatoren und Ölexploration.
“Wir haben uns zu einem führenden Unternehmen in der Ultrahochspannungs-SiC-Technologie entwickelt, indem wir unsere Kernkompetenz im Geräte- und Prozessdesign mit einer umfangreichen Fertigungssuite genutzt haben, Charakterisierung, und Testeinrichtungen,“, schließt Dr. Singh. „Die Position von GeneSiC wurde nun durch das US DOE mit dieser bedeutenden Folgevergabe wirksam bestätigt.“
Über GeneSiC Semiconductor
Strategisch günstig in der Nähe von Washington gelegen, DC in Dulles, Virginia, GeneSiC Semiconductor Inc.. ist ein führender Innovator im Bereich Hochtemperatur, Hochleistungs- und Ultrahochspannungs-Siliziumkarbid (SiC) Geräte. Aktuelle Entwicklungsprojekte umfassen Hochtemperatur-Gleichrichter, SuperJunction-Transistoren (SJT) und eine Vielzahl von Geräten auf Thyristorbasis. GeneSiC hat oder hatte Haupt-/Unterverträge von großen US-Regierungsbehörden, einschließlich des Energieministeriums, Marine, Armee, DARPA, und das Department of Homeland Security. Das Unternehmen erlebt derzeit ein erhebliches Wachstum, und Einstellung von qualifiziertem Personal für das Design von Leistungsgeräten und Detektoren, Herstellung, und testen. Um mehr herauszufinden, bitte besuche www.genesicsemi.com.
