SiC-Transistoren für PV-Wechselrichter

Wie bereits beim 23. Symposium - Photovoltaische Solarenergie seitens des Fraunhofer ISE gezeigt wurde, konnten mit Siliziumkarbid (SiC) MOSFETs Steigerungen des Wirkungsgrades in kommerziellen einphasigen und dreiphasigen PV-Wechselrichtern erzielt werden Jedoch sind MOSFETs nicht die einzigen Transistoren, die aus SiC verfügbar sind. So gibt es weitere Transistortypen, die sich für den Einsatz in PV-Wechselrichtern eignen. Diese werden hier bezüglich ihrer Eigenschaften verglichen, und es wird gezeigt, welche Auswirkungen sich daraus für ihre Anwendung ergeben. Die SiC-Transistoren wurden in einem eigens hierfür entwickelten Wechselrichteraufbau getestet. Die Topologie des Wechselrichters ist eine einphasige HERIC-Schaltung mit einem Eingangsspannungsbereich von 350 V bis 800 V. Der Aufbau ermöglicht die Anpassung der Gateversorgung, so dass alle zur Zeit verfügbaren SiC-Transistortypen (z. B. MOSFETs, selbstsperrende und selbstleitende JFETs, BJTs) getestet und in der Anwendung untereinander verglichen werden können. Bei den Messungen des Wirkungsgrades wurde der Eigenverbrauch des Wechselrichters berücksichtigt. Durch die neuen Halbleiter wird es in Zukunft möglich sein mit speziellen Schaltungen wie z.B. HERIC und H5 bei den einphasigen Wechselrichtern und dreiphasige Wechselrichter in Dreipunktschaltung maximale Wirkungsgrade von mindestens 98,5 % zu erreichen.