隨著節(jié)能觀念興起，再生能源的發(fā)電效率也逐漸受到重視，為迎合市場需求，太陽能業(yè)者皆無所不用其極努力打造節(jié)能高效的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。受惠近期太陽能光伏逆變器中的IGBT與MOSFET兩項(xiàng)功率元件技術(shù)顯著進(jìn)步，太陽能面板轉(zhuǎn)換效率已大幅提升。

IGBT技術(shù)演進(jìn)日趨成熟

IGBT與N通道(N-ch)型MOSFET不同處在于，N-ch型MOSFET的基板極性為N；而IGBT的基板極性為P。由IGBT的構(gòu)造圖可看出，IGBT是由N-ch型的MOSFE與PNP型雙極面結(jié)型晶體管(BipolarJunctionTransistor，BJT)組合而成。

第二代的穿透型平坦式(PunchThroughPlanar)IGBT在內(nèi)部N-chMOSFET導(dǎo)通時，電洞(Hole)從PNP型BJT的射極(Source)注入N-chMOSFET的泄極(Drain)，使此部分電阻降低，此現(xiàn)象稱為接面的傳導(dǎo)度調(diào)變。高壓MOSFET泄極的磊晶層(Epitaxial)主宰導(dǎo)通電阻的關(guān)鍵部分，無法大幅降低導(dǎo)通阻抗，而IGBT內(nèi)的BJT是雙極元件，可大幅降低導(dǎo)通電阻，也就是說其具有低的集射極導(dǎo)通電壓(Vce(on))。但是凡事難以兩全其美，當(dāng)此IGBT要關(guān)閉時，n-Epitaxial中的少數(shù)載子(Carrier)消失要一段時間，出現(xiàn)拖尾電流(TailCurrent)，造成較大的截止能量損失Eoff(Turn-offEnergyLoss)，為改善此缺點(diǎn)，必須將晶圓做一些處理，如在P基板及n-Epitaxial中間加入n-buffer層或打電子射線(E-beam)、中性子(Proton)射線等，以減輕電流拖尾問題。