SMA und Infineon haben zusammen Wechselrichter auf Basis von Siliziumkarbid als Halbleiter entwickelt. Das spart nicht nur Gewicht, sondern auch Einzelteile in den Invertern.
Mit der neusten Generation von Wechselrichtern, die Siliziumkarbid als Halbleitermaterial nutzen, können die Systemkosten für die Leistungselektronik gesenkt werden. Damit sinken auch die Kosten für die gesamte Solaranlage weiter. Das wiederum ist eine Grund für den weltweit rasant fortschreitenden Ausbau der Photovoltaik. Das teilen der Wechselrichterhersteller SMA und der Halbleiterproduzent Infineon Technologies mit.
Leistungsdichte erhöht
Grund für die sinkenden Kosten ist die höhere Effizienz, die mit Siliziumkarbid als Halbleitermaterial im Vergleich zum reinen Silizium in der Leistungselektronik möglich ist. SMA hat schon im vergangenen Jahr mehrere Wechselrichter mit Leiterplatten aus Siliziumkarbid vorgestellt. „Siliziumkarbid ermöglicht es uns, die Wechselrichter kompakt, leistungsstark und zuverlässig zu bauen“, sagt Sven Bremicker, Leiter der Technologieentwicklung bei SMA.
Seinen Angaben zufolge steigt die Leistungsdichte der Wechselrichter mit Siliziumkarbid im Vergleich zu herkömmlichen Invertern von 0,97 auf 1,76 Kilowatt pro Kilogramm. „Aufgrund des kompakten Designs sind die Wechselrichter deutlich einfacher zu transportieren und wesentlich schneller zu installieren“, erklärt Bremicker.
Mehrkosten werden schnell eingespielt
Zwar ist Siliziumkarbid als Halbleitermaterial teurer als einfaches Silizium. „Dank der elektrischen Eigenschaften des Materials gleicht sich das auf Systemebene aber mehr als aus“, betont Peter Wawer, Präsident der Division Industrial Power Control von Infineon. „Denn durch höhere Schaltgeschwindigkeiten und Effizienz lassen sich Transformatoren, Kapazitäten, Kühlkörper und letztlich auch Gehäuse kleiner dimensionieren – und damit Systemkosten sparen.“
Das ist nicht nur für den Handwerker eine Erleichterung, der die Wechselrichter installiert. Auch in Solarparks können die Stringwechselrichter auf diese Weise schneller und einfacher montiert werden. Damit entfällt eine der Hürden, die Investoren bisher auf große Zentralwechselrichter hat schielen lassen. Außerdem sind damit Erweiterungen auch nach Inbetriebnahme des Solarkraftwerks einfacher. (su)
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