自20世紀70年代全球爆發(fā)石油危機以來,太陽能光伏發(fā)電技術引起了各國高度重視,光伏行業(yè)在全球迅速發(fā)展,經過多年的研究和技術開發(fā),太陽能光伏組件價格已大幅下降,且太陽能轉化效率也得以提高,使得太陽能光伏發(fā)電的商業(yè)化開發(fā)與應用成為現(xiàn)實。
光伏逆變器是連接太陽能光伏電池板和電網(wǎng)之間的電力電子設備,是整個光伏發(fā)電系統(tǒng)中的關鍵設備之一;主要將太陽能電池板產生的直流電通過功率模塊轉換成可以并網(wǎng)的交流電,是光伏發(fā)電系統(tǒng)的“心臟”;逆變器還承擔檢測組件、電網(wǎng)、電纜運行狀態(tài),和外界通信交流,系統(tǒng)安全管家等重要功能。
近年來,光伏產業(yè)熱潮不斷;隨著光伏裝機量的持續(xù)增長,對IGBT的需求也迅速攀升;IGBT作為光伏逆變器的重要組成部分,在光伏等領域的應用極為廣泛。
截至2021年底,光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機容量達到3.06億千瓦,突破3億千瓦大關,連續(xù)7年穩(wěn)居全球首位。行業(yè)得到快速發(fā)展,光伏產業(yè)已正式進入平價上網(wǎng)時代。
根據(jù)國家能源部數(shù)據(jù):2021年中國光伏新增裝機量達54.9GW,其中分布式新增裝機容量不斷增長,2021年占比超過50%,裝機量為29.3GW,其中新疆、西藏等地的光伏消納水平顯著提升。
光伏逆變器原材料主要由機構件(27.6%)、電感(14.2%)、半導體器件等構成,半導體器件和集成電路材料主要為IGBT元器件、IC半導體,其中以IGBT為主的半導體器件占逆變器成本約11.8%左右。
IGBT作為功率器件,在逆變器中承擔著功率變換和能量傳輸?shù)淖饔茫悄孀兤鞯男呐K。
IGBT在光伏逆變器的核心利用體現(xiàn)在驅動保護、過電流/短路保護、過溫保護、機械故障保護等四個方面。
此前光伏逆變器領域使用的IGBT幾乎都是進口品牌,但是海外供應商大面積缺貨,光伏逆變器廠家生產非常緊張,轉而選擇國內有實力的供應商。臺灣茂矽電子IGBT晶圓代工廠及生產為一體從源頭設計定制,將進一步優(yōu)化產品性能,打破海外廠商壟斷。
IGBT晶圓 - P81MV022NL0013P是一款1200V、40A、FS工藝的6寸IGBT晶圓片,具有:1200V壕溝和現(xiàn)場停止技術;低開關損耗;正溫度系數(shù);簡單的并聯(lián)等特性,可應用于:中等功率驅動器、1200V光伏、電焊機、工業(yè)縫紉機、伺服馬達(電機)、不間斷電源。