دول, فيرجينيا, سبتمبر 28, 2010 - وكالة المشاريع البحثية المتقدمة - الطاقة (ARPA-E) أبرمت اتفاقية تعاونية مع فريق GeneSiC الذي يقوده أشباه الموصلات من أجل تطوير كربيد السيليكون الجديد عالي الجهد (SiC) الأجهزة القائمة على الثايرستور. من المتوقع أن تكون هذه الأجهزة عوامل تمكين رئيسية لدمج محطات طاقة الرياح والطاقة الشمسية على نطاق واسع في الجيل التالي من الشبكة الذكية.
"ستسمح لنا هذه الجائزة التنافسية للغاية لشركة GeneSiC بتوسيع مركزنا الريادي التقني في تقنية كربيد السيليكون متعدد كيلوفولت, بالإضافة إلى التزامنا بحلول الطاقة البديلة على نطاق الشبكة مع حلول الحالة الصلبة,”علق د. رانبير سينغ, رئيس GeneSiC. "Multi-kV SiC Thyristors التي نعمل على تطويرها هي تقنية التمكين الرئيسية لتحقيق أنظمة نقل التيار المتردد المرنة (حقائق) العناصر والجهد العالي DC (HVDC) المعماريات المتوخاة نحو متكامل, فعال, الشبكة الذكية للمستقبل. توفر الثايرستور المستندة إلى SiC من GeneSiC جهدًا أعلى 10 مرات, 100X ترددات تبديل أسرع وتشغيل درجة حرارة أعلى في حلول معالجة الطاقة FACTS و HVDC مقارنة بالثايرستور التقليدي القائم على السيليكون. "
في أبريل 2010, استجابت GeneSiC للتسليم السريع لتكنولوجيا الطاقة الكهربائية (ADEPT) التماس من ARPA-E الذي سعى إلى الاستثمار في المواد من أجل التقدم الأساسي في مفاتيح الجهد العالي التي لديها القدرة على تجاوز أداء محول الطاقة الحالي مع تقديم تخفيضات في التكلفة. تم اختيار اقتراح الشركة بعنوان "الثايرستور بتبديل أنود كربيد السيليكون لتحويل طاقة الجهد المتوسط" لتوفير وزن خفيف, الحالة الصلبة, تحويل طاقة الجهد المتوسط لتطبيقات الطاقة العالية مثل المحطات الكهربائية ذات الحالة الصلبة ومولدات توربينات الرياح. يمكن أن يؤدي نشر تقنيات أشباه موصلات الطاقة المتقدمة هذه إلى توفير ما يصل إلى 25-30 خفض استهلاك الكهرباء بنسبة مئوية من خلال زيادة الكفاءة في توصيل الطاقة الكهربائية. الابتكارات التي تم اختيارها كانت لدعم وتعزيز الولايات المتحدة. الأعمال من خلال الريادة التكنولوجية, من خلال عملية تنافسية للغاية.
كربيد السيليكون هو مادة من الجيل التالي من أشباه الموصلات تتمتع بخصائص متفوقة إلى حد كبير على السيليكون التقليدي, مثل القدرة على التعامل مع الجهد بعشرة أضعاف - ومائة ضعف التيار - في درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية. هذه الخصائص تجعلها مناسبة بشكل مثالي للتطبيقات عالية الطاقة مثل السيارات الهجينة والكهربائية, طاقة متجددة (الرياح والطاقة الشمسية) المنشآت, وأنظمة التحكم في الشبكة الكهربائية.
لقد ثبت الآن أن الجهد العالي للغاية (>10كيلو فولت) كربيد السيليكون (SiC) ستلعب تقنية الجهاز دورًا ثوريًا في شبكة المرافق من الجيل التالي. توفر أجهزة SiC المستندة إلى الثايرستور أعلى أداء على مستوى الحالة لـ >5 أجهزة كيلو فولت, وهي قابلة للتطبيق على نطاق واسع في دوائر تحويل الطاقة ذات الجهد المتوسط مثل محددات التيار الخاطئ, محولات AC-DC, معوضات VAR الثابتة والمعادلات التسلسلية. توفر الثايرستور القائم على SiC أيضًا أفضل فرصة للتبني المبكر نظرًا لتشابهها مع عناصر شبكة الطاقة التقليدية. تشمل التطبيقات والمزايا الواعدة الأخرى لهذه الأجهزة:
- مطلوب أنظمة إدارة الطاقة وتكييف الطاقة لتحويل DC ذات الجهد المتوسط تحت القدرة البحرية المستقبلية (FNC) البحرية الأمريكية, أنظمة الإطلاق الكهرومغناطيسية, أنظمة الأسلحة عالية الطاقة والتصوير الطبي. تسمح قدرة تردد التشغيل الأعلى 10-100X بتحسينات غير مسبوقة في الحجم, وزن, الحجم وفي النهاية, تكلفة هذه الأنظمة.
- مجموعة متنوعة من تخزين الطاقة, تطبيقات فيزياء درجات الحرارة العالية والطاقة العالية. تحظى تطبيقات تخزين الطاقة وشبكات الطاقة باهتمام متزايد حيث يركز العالم على حلول إدارة الطاقة الأكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة.
GeneSiC هو مبتكر سريع الظهور في مجال أجهزة طاقة SiC ولديه التزام قوي بتطوير كربيد السيليكون (SiC) الأجهزة القائمة على: (أ) أجهزة HV-HF SiC لشبكة الطاقة, القوة النبضية وأسلحة الطاقة الموجهة; و (ب) أجهزة طاقة كربيد كربيد عالية الحرارة لمشغلات الطائرات واستكشاف النفط.
“لقد برزنا كشركة رائدة في تقنية SiC عالية الجهد من خلال الاستفادة من كفاءتنا الأساسية في تصميم الأجهزة والعمليات من خلال مجموعة واسعة من التصنيع, التوصيف, ومرافق الاختبار,"يختتم د. سينغ. "لقد تم الآن التحقق من صحة موقف GeneSiC بشكل فعال من قبل وزارة الطاقة الأمريكية من خلال جائزة المتابعة الهامة هذه."
حول GeneSiC أشباه الموصلات
موقع استراتيجي بالقرب من واشنطن, العاصمة في دالاس, فرجينيا, شركة GeneSiC Semiconductor. هو مبتكر رائد في درجات الحرارة العالية, كربيد السيليكون عالي الطاقة وعالي الجهد (SiC) الأجهزة. تشمل مشاريع التطوير الحالية مقومات درجات الحرارة العالية, الترانزستورات SuperJunction (SJT) ومجموعة متنوعة من الأجهزة التي تعتمد على الثايرستور. تمتلك GeneSiC أو لديها عقود أساسية / فرعية من وكالات حكومية أمريكية رئيسية, بما في ذلك وزارة الطاقة, القوات البحرية, جيش, داربا, ووزارة الأمن الداخلي. تشهد الشركة حاليًا نموًا كبيرًا, وتوظيف موظفين مؤهلين في تصميم أجهزة الطاقة والكاشف, تلفيق, والاختبار. لمعرفة المزيد, يرجى زيارةwww.genesicsemi.com.
