Kosten- und gewichtseffiziente PV- und Batterie-Wechselrichter großer Leistung für internationale Märkte der Zukunft durch Gallium-Nitrid (GaN) Halbleiter; Teilvorhaben: Halbleiterinnovationen

Abstract

Das Projekt "GaN-HighPower" zielte auf die Erforschung und Entwicklung kosteneffizienter, ressourcenschonender und leistungsstarker PV- und Batterie-Wechselrichter mit besonderem Schwerpunkt auf Gallium-Nitrid (GaN)-Halbleitern für den Hochleistungsbereich (>100 kVA) ab. Der Fokus lag auf der Integration von GaN-Halbleitern in niederinduktive Rahmenmodule. Hierfür wurden GaN-Halbleitermodelle und die zugehörige Simulationsumgebung weiterentwickelt. Aufbau- und Verbindungstechniken wurden innovativ angepasst, um die spezifischen Anforderungen der GaN-Technologie an hohe Schaltgeschwindigkeiten, thermische Stabilität und geringe parasitäre Effekte zu erfüllen. Ein Prototyp-Modul mit vier parallelisierten 650-V-GaN-Chips konnte erfolgreich realisiert und getestet werden. Ergänzend wurden die Zuverlässigkeitstests an die besonderen Anforderungen der GaN-Technologie angepasst, um eine hohe Langzeitstabilität und Betriebssicherheit zu gewährleisten.