Papel de los materiales de banda ancha en la electrónica de potencia para aplicaciones de redes inteligentes
Autores: Ballestín-Fuertes, Javier; Muñoz-Cruzado-Alba, Jesús; Sanz-Osorio, José F.; Laporta-Puyal, Erika
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Papel de los materiales de banda ancha en la electrónica de potencia para aplicaciones de redes inteligentes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Transición energética
Generación distribuida de energías renovables
Electrónica de potencia
Entornos urbanos
Redes inteligentes
Materiales de banda ancha energética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 52
Citaciones: Sin citaciones
En la actualidad, la transición energética está llevando a la sustitución de grandes centrales térmicas por generación renovable distribuida y la introducción de diferentes activos. En consecuencia, se espera un despliegue masivo de electrónica de potencia. Un caso particular será los dispositivos destinados para entornos urbanos y redes inteligentes. De hecho, tales aplicaciones tienen algunas características que hacen que los materiales de brecha de banda ancha (WBG) sean particularmente relevantes. Este documento analiza las características más importantes esperadas por las futuras aplicaciones inteligentes a partir de las cuales se pueden deducir las características que deben cumplir sus semiconductores de potencia. A continuación, no solo se han analizado las características y límites teóricos de los materiales de brecha de banda ancha ya disponibles en el mercado (SiC y GaN), sino también aquellos que actualmente se están investigando como prometedoras alternativas futuras (GaO, AlN, etc.). Finalmente, se comparan los materiales de brecha de banda ancha bajo las necesidades determinadas por las aplicaciones inteligentes, determinando cuál es el más adecuado para ellas. Concluimos que, aunque SiC y GaN son actualmente los únicos materiales WBG disponibles en el portafolio de semiconductores, podrían ser desplazados por otros como GaO en un futuro cercano.
Descripción
En la actualidad, la transición energética está llevando a la sustitución de grandes centrales térmicas por generación renovable distribuida y la introducción de diferentes activos. En consecuencia, se espera un despliegue masivo de electrónica de potencia. Un caso particular será los dispositivos destinados para entornos urbanos y redes inteligentes. De hecho, tales aplicaciones tienen algunas características que hacen que los materiales de brecha de banda ancha (WBG) sean particularmente relevantes. Este documento analiza las características más importantes esperadas por las futuras aplicaciones inteligentes a partir de las cuales se pueden deducir las características que deben cumplir sus semiconductores de potencia. A continuación, no solo se han analizado las características y límites teóricos de los materiales de brecha de banda ancha ya disponibles en el mercado (SiC y GaN), sino también aquellos que actualmente se están investigando como prometedoras alternativas futuras (GaO, AlN, etc.). Finalmente, se comparan los materiales de brecha de banda ancha bajo las necesidades determinadas por las aplicaciones inteligentes, determinando cuál es el más adecuado para ellas. Concluimos que, aunque SiC y GaN son actualmente los únicos materiales WBG disponibles en el portafolio de semiconductores, podrían ser desplazados por otros como GaO en un futuro cercano.