قابل تجدید توانائی کے تیزی سے ترقی پذیر منظر نامے میں،توانائی ذخیرہ کرنے کا نظام(ESS) گرڈ کے استحکام کے لیے ایک اہم ستون کے طور پر ابھرا ہے۔ کسی بھی ESS کے مرکز میں پاور کنورژن سسٹم (PCS) ہوتا ہے، جو دو طرفہ AC/DC پاور کنورژن کے لیے ذمہ دار بنیادی سامان ہے۔ PCS کی کارکردگی، کارکردگی، اور وشوسنییتا اس کے بنیادی پاور سیمی کنڈکٹر سوئچز کے ذریعے بہت زیادہ متعین ہوتے ہیں۔ فی الحال، دو بڑی ٹیکنالوجیز اس جگہ پر حاوی ہیں: روایتی سیلیکون-بی پولر انسولیٹڈ گیٹ بائپولر ٹرانزسٹرز (SiC IGBTs) اور اگلی-جنریشن سلکان کاربائیڈ (SiC) MOSFETs۔
SiC پیش رفت: اعلی کارکردگی اور کم سے کم نقصانات
تاہم، جیسا کہ توانائی ذخیرہ کرنے کا مطالبہ زیادہ طاقت کی کثافت اور زیادہ انضمام کی طرف بڑھ رہا ہے، سلیکون- پر مبنی آلات اپنی طبعی حد تک پہنچ رہے ہیں۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں سلکان کاربائیڈ (SiC) MOSFETs ایک خلل ڈالنے والی قوت کے طور پر کام کرتے ہیں۔ ایک وسیع-بینڈ گیپ (WBG) سیمی کنڈکٹر کے طور پر، Silicon Carbide میں اندرونی مادی خصوصیات ہیں جو اسے نمایاں طور پر زیادہ سوئچنگ فریکوئنسی پر کام کرنے کی اجازت دیتی ہیں جبکہ روایتی IGBTs کے مقابلے میں سوئچنگ توانائی کے نقصانات کو 50% سے 70% تک کم کرتی ہے۔
کارکردگی سے ہٹ کر، SiC آلات اعلی تھرمل چالکتا کی نمائش کرتے ہیں اور بہت زیادہ آپریٹنگ درجہ حرارت کو برداشت کر سکتے ہیں۔ چونکہ SiC بہت کم فضلہ حرارت پیدا کرتا ہے، انجینئرز بھاری کولنگ ریڈی ایٹرز کو نمایاں طور پر گھٹا سکتے ہیں یا پیچیدہ مائع-کولنگ سسٹم سے سادہ جبری-ایئر کولنگ میں منتقل کر سکتے ہیں۔
800V ٹرانزیشن اور مستقبل کے مرکزی دھارے کا راستہ
صنعت فی الحال 800V-اور یہاں تک کہ 1500V-ہائی-وولٹیج بیٹری پلیٹ فارمز کی طرف بڑے پیمانے پر تعمیراتی تبدیلی کا مشاہدہ کر رہی ہے تاکہ تھرو پٹ کو زیادہ سے زیادہ اور کیبل کے نقصانات کو کم سے کم کیا جا سکے۔ ان بلند وولٹیج کی حدوں پر، روایتی IGBTs کو سوئچنگ کے بڑھتے ہوئے نقصانات کا سامنا کرنا پڑتا ہے، جس میں اکثر پیچیدہ ملٹی- سطحی ٹوپولاجیز کی ضرورت ہوتی ہے جو سسٹم کی کمزوری کو بڑھاتی ہیں۔ SiC MOSFETs، اپنی ہائی بریک ڈاؤن الیکٹرک فیلڈ کی طاقت کے ساتھ، آسان، زیادہ خوبصورت سرکٹ ڈیزائنز کے ساتھ ان ہائی-وولٹیج ماحول کو آسانی سے ہینڈل کرتے ہیں۔
نتیجتاً، SiC صنعت کے لیے مرکزی دھارے کے اپ گریڈ کے راستے پر ایک پریمیم متبادل سے تیزی سے منتقل ہو رہا ہے۔ جبکہ SiC چپس فی الحال IGBTs کے مقابلے میں زیادہ اسٹینڈ اکلون اجزاء کی لاگت رکھتی ہیں، چھوٹے انکلوژرز، کم تھرمل مینجمنٹ، اور زندگی بھر کی توانائی کی بچت کے ذریعے حاصل کی جانے والی مجموعی بچت ایک زبردست معاشی صورت بناتی ہے۔ آگے بڑھتے ہوئے، SiC بتدریج روایتی IGBTs کو میڈیم-سے-ہائی پاور ایپلی کیشنز میں بدلنے کے لیے تیار ہے، جو بالآخر دنیا بھر میں تجارتی، صنعتی، اور افادیت-اسکیل انرجی اسٹوریج سسٹمز کے لیے معیاری کنفیگریشن بنتا جا رہا ہے۔