光伏發(fā)電是SiC器件除新能源汽車(chē)領(lǐng)域外的第二大應(yīng)用領(lǐng)域。光伏逆變器作為光伏電站的轉(zhuǎn)換設(shè)備，主要作用是將太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電。隨著光伏產(chǎn)業(yè)邁入“大組件、大逆變器、大跨度支架、大組串”的時(shí)代，光伏電站電壓等級(jí)將從1000V提升至1500V及以上，對(duì)功率器件的物理性能提出了更高的要求，此時(shí)碳化硅進(jìn)入了大眾視野。
在光伏發(fā)電應(yīng)用中，雖然以硅基器件為主的傳統(tǒng)逆變器成本約占系統(tǒng)10%左右，但它卻是系統(tǒng)能量損耗的主要來(lái)源之一。相比于硅基IGBT，SiC MOS具有更低的導(dǎo)通損耗、更低的開(kāi)關(guān)損耗、無(wú)電流拖尾現(xiàn)象、高開(kāi)關(guān)速度等優(yōu)點(diǎn)，并且可以在高溫等惡劣的環(huán)境中工作，有利于提高光伏逆變器使用壽命。基于SiC優(yōu)異的性能，SiC在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸成熟，伴隨滲透率的進(jìn)一步提升，其有望逐漸替代硅基IGBT在光伏逆變器上的應(yīng)用。
光伏發(fā)電作為重要的綠色環(huán)保發(fā)電方式，發(fā)展前景廣闊。未來(lái)，隨著新能源替代傳統(tǒng)燃料步伐加速，逆變器向高效率、高功率密度、高可靠性等方向發(fā)展，具備高功率、耐高壓、 耐高溫、高頻和低能耗等優(yōu)點(diǎn)的SiC功率器件也將迎來(lái)發(fā)展新機(jī)遇。
l1-10 kW用于生活應(yīng)用
l100 W至 300 kW用于商業(yè)應(yīng)用
l10-500 kW（未來(lái)將達(dá)到2 MW~20 MW） 用于公用工程系統(tǒng)
1、最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)功能
最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)是光伏逆變器的一項(xiàng)核心技術(shù)。由于光伏組件的輸出功率隨著太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和組件自身溫度的變化而變化，存在一個(gè)最佳工作點(diǎn)，即最大功率點(diǎn)(MPP)。MPPT功能就是使光伏組件始終工作在最大功率點(diǎn)附近，從而最大化發(fā)電效率。
為了實(shí)現(xiàn)MPPT， 光伏逆變器會(huì)不斷檢測(cè)光伏組件的電流和電壓變化，并根據(jù)這些變化調(diào)整逆變器的工作狀態(tài)。通常，MPPT是通過(guò)DC/DC變換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)調(diào)節(jié)DC/DC變換器的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比，使得光伏組件的輸出始終保持在最大功率點(diǎn)附近。
2、電網(wǎng)監(jiān)控功能
電網(wǎng)監(jiān)控功能使得光伏逆變器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的狀態(tài)，包括電壓、頻率、相位等參數(shù)，以確保光伏電站與電網(wǎng)的兼容性和穩(wěn)定性。通過(guò)電網(wǎng)監(jiān)控，逆變器可以實(shí)時(shí)調(diào)整自身的輸出，以適應(yīng)電網(wǎng)的變化，確保電能質(zhì)量符合電網(wǎng)的要求。此外，電網(wǎng)監(jiān)控功能還可以幫助管理人員了解電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問(wèn)題，確保光伏電站的穩(wěn)定運(yùn)行。
3、故障保護(hù)功能
光伏逆變器具有完備的故障保護(hù)功能，以應(yīng)對(duì)在實(shí)際使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種異常情況，保護(hù)逆變器本身及系統(tǒng)其他部件免受損傷。這些故障保護(hù)功能包括：
輸入欠壓和過(guò)壓保護(hù)：當(dāng)輸入端電壓低于或高于額定電壓的一定范圍時(shí)，逆變器會(huì)啟動(dòng)保護(hù)機(jī)制，避免設(shè)備受損。
過(guò)電流保護(hù)：當(dāng)工作電流超過(guò)額定電流的一定比例時(shí)，逆變器會(huì)自動(dòng)切斷電路，防止電流過(guò)大對(duì)設(shè)備造成損害。
輸出短路保護(hù)：逆變器具有快速響應(yīng)的短路保護(hù)功能，能夠在短路發(fā)生后—輸入反接保護(hù)：當(dāng)輸入端正、負(fù)極接反時(shí)，逆變器會(huì)啟動(dòng)保護(hù)機(jī)制，避免設(shè)備受到反向電壓的損害。
防雷保護(hù)：逆變器內(nèi)置防雷裝置，可以在雷電天氣下保護(hù)設(shè)備免受雷擊的損害。
過(guò)溫保護(hù)：逆變器還具有過(guò)溫保護(hù)功能，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)自動(dòng)降低功率或停機(jī)，以防止設(shè)備因過(guò)熱而損壞。
這些故障保護(hù)功能共同確保了光伏逆變器的穩(wěn)定運(yùn)行和安全性。在實(shí)際應(yīng)用中，光伏逆變器的故障保護(hù)功能對(duì)于提高光伏電站的可靠性和穩(wěn)定性具有重要意義。
