Verbundvorhaben Smart PVI-Box (Smart Photovoltaikinverter-Box), Teilvorhaben: Entwicklung wärmeleitfähiger und spannungsfester Basismaterialien für Hochtemperatur-Leiterplatten-Anwendungen auf Basis von Benzoxaxin-Harzen
Zeitraum
2015-12-01 – 2019-03-31
Bewilligte Summe
262.834,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
0325916F
Leistungsplansystematik
Netze [EB1820]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI5)
Förderprogramm
Energie
Photovoltaikinverter nehmen nach derzeitigem Stand der Technik einen großen Bauraum ein und weisen eine hohe Masse auf. Ursächlich hierfür ist insbesondere der große Kühlkörper, der für die auf keramischen Substraten basierende Leistungselektronikeinheit erforderlich ist. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines kleinen, leichten, effizienten Photovoltaikinverters durch neuartige Schaltungstopologien und Entwärmungskonzepte. Dazu sind die folgenden Technologien erforderlich: - Optimierte Schaltungstopologien für Leiterplattenkonzepte - Einsatz von SiC- / GaN-Bauelementen - Hochtemperaturleiterplatten, Hochtemperatur-Lötstopplack Lösungsweg: 1. Systemauslegung für Leistungstopologie des Photovoltaikinverters durch den Einsatz von SiC-/GaN-Bauelementen in Leiterplattentechnik a. Erarbeitung neuer Leiterplattenkonzepte durch Schaltungsoptimierung, Auswahl von SiC-/GaN-Bauelementen und Leiterplatten-Hochstromtechnologien b. Entwärmungskonzept für reduziertes Kühlkörpervolumen 2. Optimierung von Leiterplattenbasismaterial und Lötstopplack hinsichtlich Spannungsfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Temperaturbeständigkeit und Ausdehnungsverhalten 3. Validierung der Systemauslegung und Materialentwicklungen sowie Nachweis der Relevanz für die Energiewende am Photovoltaikinverter Die Koordination des Vorhabens erfolgt durch den Konsortialführer Bosch sowie die Leiter der Teilprojekte. Die in TP0 definierten Anforderungen und Lastenhefte bilden die Grundlage für die anderen Teilprojekte. Die Systemauslegung für SiC-/GaN-Bauelemente auf Hochtemperatur-Leiterplatten (TP1) startet gemeinsam mit der Materialentwicklung in TP2. In TP3 werden Testaufbauten zur Zuverlässigkeitsuntersuchung entwickelt, realisiert und analysiert. Aufbauend aus den Ergebnissen und Erkenntnissen aus TP1, TP2 und TP3 kann die Realisierung des Photovoltaikinverter-Demonstrators erfolgen.
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