Leistungselektronische Bauelemente und Systeme für die regenerative Energieversorgung

Bereits heute werden in Schleswig-Holstein mehr als elf Terawattstunden (TWh) elektrischer Energie aus regenerativen Energieanlagen gewonnen - mit steigender Tendenz. Fortschritte in der Umwandlung und Verteilung dieser Energien sind immer mit Innovationen auf der Ebene der leistungselektronischen Bauelemente und Systeme verknüpft.

Durch den Einsatz moderner Topologien und Halbleiterbauelemente, wie sie am Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie (Fraunhofer ISIT) entwickelt werden, ist es gelungen, den Wirkungsgrad, die Leistungsdichte und die Zuverlässigkeit sowohl auf Bauelementebene als auch auf Systemebene zu erhöhen.

Prof. Dr. Holger Kapels beleuchtet in seinem Vortrag insbesondere die technologischen Trends und Innovationen von Leistungstransistoren wie IGBTs (Vierschicht-Halbleiterbauelement) und MOSFETs (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) sowie von Bauelementen auf Basis modernerer Halbleitermaterialien wie Siliziumkarbid und Galliumnitrid. Er zeigt auf, wie mit Hilfe modernster Aufbau- und Verbindungstechniken sowie neuer Schaltungstopologien eine Vielzahl von leistungsfähigen und hoch zuverlässigen Systemen für die regenerative Energieversorgung realisiert werden können.

Das Fraunhofer ISIT in Itzehoe ist eine der europaweit modernsten Forschungseinrichtungen für Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik. Das ISIT entwickelt in enger Zusammenarbeit mit Partnern aus der Industrie Bauelemente der Leistungselektronik und Mikrosysteme mit feinen beweglichen Strukturen für die Sensorik (Druck, Bewegung, biochemische Analytik etc.) und die Aktorik (Ventile, Scanner, Spiegelarrays etc.) einschließlich der dazu notwendigen Gehäusetechnik.