مجالات تطبيق أشباه الموصلات

1. التطبيقات الكهروضوئية
التأثير الكهروضوئي للمواد شبه الموصلة هو المبدأ الأساسي لتشغيل الخلايا الشمسية. في الوقت الحاضر، أصبح تطبيق الطاقة الكهروضوئية لمواد أشباه الموصلات موضوعًا ساخنًا وهو حاليًا أسرع أسواق الطاقة النظيفة نموًا وأفضلها تطورًا في العالم. مادة الإنتاج الرئيسية للخلايا الشمسية هي مواد شبه موصلة، والمعيار الرئيسي للحكم على جودة الخلايا الشمسية هو معدل التحويل الكهروضوئي. كلما ارتفع معدل التحويل الكهروضوئي، زادت كفاءة عمل الخلايا الشمسية. وفقًا لمواد أشباه الموصلات المختلفة المستخدمة، تنقسم الخلايا الشمسية إلى خلايا شمسية من السيليكون البلورية وبطاريات رقيقة وبطاريات مركبة III-V.
2. تطبيقات الإضاءة
LED عبارة عن صمام ثنائي باعث للضوء لأشباه الموصلات مبني على ترانزستورات أشباه الموصلات. باستخدام تقنية LED، تكون مصادر الضوء شبه الموصلة ذات حجم صغير ويمكن أن تحقق تعبئة مسطحة. تتميز بتوليد حرارة منخفض، وكفاءة في استخدام الطاقة، وعمر منتج طويل، وسرعة رد فعل سريعة، كما أنها صديقة للبيئة، وخالية من التلوث. ويمكن أيضًا تطويرها إلى منتجات خفيفة الوزن وقصيرة. بمجرد تقديمها، سرعان ما أصبحت شائعة وأصبحت جيلًا جديدًا من مصادر الإضاءة عالية الجودة. حاليًا، يتم استخدامها على نطاق واسع في حياتنا اليومية. هناك تطبيقات في مجالات مختلفة مثل إشارات المرور، والإضاءة الخلفية للمنتجات الإلكترونية، ومصادر الإضاءة للمناظر الطبيعية الليلية في المناطق الحضرية، والإضاءة الداخلية.
3. تحويل الطاقة عالية الطاقة
يعد التحويل المتبادل بين التيار المتردد والتيار المستمر أمرًا مهمًا جدًا لاستخدام الأجهزة الكهربائية ويعتبر حماية ضرورية لها. وهذا يتطلب استخدام جهاز تحويل الطاقة. يتمتع SiC بقوة جهد انهيار عالية، وفجوة نطاق واسعة، وموصلية حرارية عالية، لذا فإن أجهزة أشباه الموصلات من SiC مناسبة جدًا للتطبيقات ذات كثافة الطاقة العالية وتردد التبديل، وجهاز تحويل الطاقة هو واحد منها. إن أداء مكونات كربيد السيليكون في درجات الحرارة العالية والضغط العالي والتردد العالي جعلها تستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل حفر الآبار العميقة، والعاكسات في أجهزة توليد الطاقة، ومحولات الطاقة في المركبات الكهربائية الهجينة، وتحويل طاقة الجر لقطارات السكك الحديدية الخفيفة. . ونظرًا لمزايا SiC نفسها والطلب الحالي في الصناعة على مواد أشباه الموصلات خفيفة الوزن وعالية كفاءة التحويل، فإن SiC ستحل محل Si باعتبارها مادة أشباه الموصلات الأكثر استخدامًا على نطاق واسع.