(后排左起)加藤高级研究员、山崎首席研究员、牧野高级研究员
(前排左起)客座研究员Ohkushi、东京大学副教授Yai、高级首席研究员Takeuchi、客座研究员Hajime Ohashi
获奖主题:利用金刚石半导体特有的负电子亲和势研发超高压、高效率、紧凑型真空功率开关
研究成果总结:
为了将可再生能源引入电力系统并实现智能电网概念,需要一种能够转换和控制电压、电流和频率的小型功率开关。我们开发了一种创新的超高压、高效紧凑型电源开关,该开关采用真空,具有比硅等固体半导体更好的介电强度。
为了使用真空作为开关元件,需要一个电子发射源,当开关接通时,该电子发射源使电流流过真空。我们开发了一种采用金刚石半导体作为材料的真空功率开关。运行验证证实其可在10kV电压下充当电源开关。如果制造出能够承受100kV左右高电压的真空电源开关,理论上就可以制造出尺寸仅为传统设备十分之一的大型电力转换设备。未来,将为引进日本附近的海上风能以及日本列岛之间的高效电力传输做出贡献。