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低炭素社会実現の鍵となるか 存在感を増す「パワーデバイス」とは?


パワーデバイスは持続可能な社会の発展を後押しする!

もちろん、パワーデバイスの活躍が見込まれる領域は、電気自動車だけではない。コンセントの向こう側、電力網全体を見ても同様だ。

発電所というのはたいてい、都市部から離れた場所に設置される。そのため、作った電気をいかにロスなく使用地へ運ぶかが、世界的な課題となっている。ロスが少なければ少ないほど、エネルギー効率は高まり、環境負荷を抑え、持続可能な社会の発展にも貢献できると考えられるからだ。

東芝製のパワーデバイスは、太陽光発電設備でも活躍しており、クリーンエネルギーを効率的に作り出すことにも一役買っている。 太陽光発電設備は、太陽光で発電された直流電流を、電力網の出口である家庭や工場で使うために交流電流に変換するだけではなく、日射量の変動などにより電圧が不安定な発電を、電力網に送る役割を果たす。パワーデバイスにより、太陽光から得られた限られた電力をより高い効率で供給することができる。

石川県にある、東芝の半導体の製造工場のクリーンルーム

石川県にある、東芝の半導体の製造工場のクリーンルーム

パワーデバイスはまだまだ進化を続けている。これまでは素材としてシリコンが主に用いられてきたが、さらなる高機能化を図るため、炭化ケイ素や窒化ガリウムといった新たな素材を使った半導体が開発されている。

新素材の活用により、半導体そのものの電力損失が減り、消費電力が抑えられるなど、省エネ化にますます貢献することが期待される。これらの新素材半導体は、現在、一部の電車や新幹線など鉄道車両にも組み込まれているが、今後、コストとのバランスがとれれば、パワーデバイスの主流になっていくかもしれない。そして、こうした進化がさらに、環境負荷の低減や、我々の生活のクオリティを上げていくことが期待されており、東芝もこれらの新素材半導体の研究開発を進めている。

パワーデバイスが電気製品の省エネ化を後押しし、低炭素社会をサポートする。一般の消費者にとって、パワーデバイスは日頃あまり注目されることのないジャンルだが、身近な生活の進化に大きく貢献していることを、ぜひ多くの人に知ってもらいたい。

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SiC SBD:
https://toshiba.semicon-storage.com/jp/product/diode/sic.html
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1.6kWサーバ用電源リファレンスモデル:
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