Grünes Siliziumkarbid ist ein Halbleitermaterial und wird deshalb auch häufig in Leistungselektronikgeräten verwendet. Es reduziert nicht nur den Verlust elektrischer Energie, sondern kann auch seine eigenen Vorteile voll ausspielen und viele Umweltprobleme lösen.
Leistungselektronische Geräte aus grünem Siliziumkarbid werden eine immer größere Rolle bei der Verbesserung der Effizienz der Energienutzung und der Miniaturisierung von leistungselektronischen Geräten spielen. Leistungselektronik aus grünem Siliziumkarbid kann die Effizienz der Energienutzung verbessern und so den Leistungsverlust verringern, da grüne Siliziumkarbid-Geräte im Vergleich zu Siliziumgeräten den Vorteil haben, den Einschaltwiderstand zu verringern und Schaltverluste zu reduzieren.
Beispielsweise kann in einem Wechselrichterkreis aus Dioden und Schaltröhren der Leistungsverlust des Wechselrichters um etwa 15 bis 30 % gesenkt werden, wenn nur das Diodenmaterial von Silizium durch grünes Siliziumkarbid ersetzt wird. Wird außerdem das Schaltröhrenmaterial durch SiC ersetzt, kann der Leistungsverlust um mehr als die Hälfte reduziert werden. Leistungselektronik aus grünem Siliziumkarbid hat drei Eigenschaften, die eine Miniaturisierung von Stromrichtern ermöglichen: Höhere Schaltgeschwindigkeiten, geringere Verluste und höhere Betriebstemperaturen.
Geräte aus grünem Siliziumkarbid können mit einer um ein Vielfaches höheren Geschwindigkeit schalten als Siliziumgeräte. Je höher die Schaltfrequenz, desto einfacher ist die Miniaturisierung von Energiespeicher- und Filterkomponenten wie Induktoren und Kondensatoren. Die Reduzierung des elektrischen Energieverlusts verringert die erzeugte Wärmemenge, sodass die Miniaturisierung von Stromrichtern realisiert werden kann. In Bezug auf die Sperrschichttemperatur erreichen Siliziumgeräte die Grenze bei 200 °C, während umweltfreundliche Siliziumkarbidgeräte bei höheren Sperrschichttemperaturen und Umgebungstemperaturen betrieben werden können, wodurch der Kühlmechanismus von Stromrichtern reduziert oder eliminiert werden kann.
Neben der Anwendung von umweltfreundlichem Siliziumkarbid in Leistungselektronikgeräten gibt es auch Übertragungssysteme, Verteilungssysteme, elektrische Lokomotiven, Hybridfahrzeuge, verschiedene Industriemotoren, Photovoltaik-Wechselrichter und netzgekoppelte Wechselrichter für Windkraftanlagen, die in verschiedenen Bereichen ihre eigenen Vorteile bieten.
