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NEDO「グリーンイノベーション基金事業/次世代デジタルインフラの構築」プロジェクトに採択

~次世代高耐圧電力変換器向けSiCモジュールの開発について~

2022年3月2日

東芝デバイス&ストレージ株式会社
東芝エネルギーシステムズ株式会社

東芝デバイス&ストレージ株式会社(以下、東芝デバイス&ストレージ)および東芝エネルギーシステムズ株式会社(以下、東芝エネルギーシステムズ)は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「グリーンイノベーション基金事業/次世代デジタルインフラの構築」プロジェクトにおいて、次世代パワー半導体デバイス製造技術開発事業(以下「本事業」)にテーマ名「次世代高耐圧電力変換器向けSiCモジュールの開発」で応募し、このたび採択を受けました。

電力業界では、大規模災害への備えや再生可能エネルギー導入の拡大などから、異なる地域間での電力融通のニーズが高まっています。このような中、遠距離の送電を行う際の損失が比較的少ない、交流の電力を一度直流に変換して送電する高圧直流送電システム(HVDC)の導入が増えており、今後も拡大が見込まれています。

電力を供給、制御する役目を果たすパワー半導体は、HVDC含めさまざまな電気機器の省エネルギー化やカーボンニュートラルの実現に不可欠なデバイスであり、自動車の電動化や産業機器の小型化などを背景に、今後も継続的な需要拡大が見込まれています。中でも、SiC(炭化ケイ素)デバイスはその高耐圧性と低損失性から採用拡大が期待されているデバイスの一つですが、その普及のためには性能・コスト・品質のトレードオフを改善する必要があります。

本事業では、2022年度~2030年度に、より効率的な直流送電向けのパワー半導体の開発を進め、SiCデバイスを用いた電力変換器PoC(概念実証)検証による電力損失50%低減およびシリコンデバイスを用いた場合と同等コストの実現を目指します。
東芝デバイス&ストレージは「次世代SiCデバイス開発」と「高耐圧高放熱パッケージ開発」を行います。具体的には、性能・コスト・品質のトレードオフを改善する高品質エピタキシャル結晶成長の技術開発やスーパージャンクションなどの構造を採用したデバイス開発を進めるとともに、SiCデバイスの特性を引き出す小型・軽量な高耐圧高放熱パッケージの開発を行います。 
一方、東芝エネルギーシステムズは、東芝デバイス&ストレージが開発したSiCモジュールを用いて「電力変換器PoC検証」を行います。これは、電力変換器としての性能を確認するために、変換器を試作し、変換損失の高精度な測定等を行うものです。

東芝グループは、事業を通じて、SDGs(持続可能な開発目標)の達成に貢献することを目指しています。本採択を機に、次世代のパワー半導体の開発や電力機器への実装に向けた動きを加速し、省エネルギー社会やカーボンニュートラルの実現に貢献していきます。

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