RePowerSiC

Resumen:

La transmisión láser de alta potencia (HPLT) es una de las tecnologías de transferencia inalámbrica de energía más prometedoras por su capacidad para transmitir energía de forma eficiente en el espacio, lo que abre el camino a nuevas aplicaciones potenciales. La HPLT utiliza luz monocromática para transferir energía a un sistema remoto a través de un convertidor de potencia láser (LPC). En la actualidad, los LPC de GaAs poseen eficiencias récord, con valores en torno al 69% a intensidades en torno a 11 W/cm2. Sin embargo, están limitados por una fuerte disminución de la eficiencia con la intensidad de la luz debido a las inevitables pérdidas de resistencia en serie causadas por su baja brecha energética (Egap). 

El objetivo de RePowerSiC es desarrollar un novedoso convertidor láser de alta eficiencia para intensidades en torno a 1 kW/cm2, que supondrá un gran avance en HPLT. El proyecto aborda las limitaciones actuales del HPLT mediante dos estrategias: i) la introducción de nuevos materiales con mayores brechas energéticas y ii) el desarrollo de arquitecturas LPC novedosas. RePowerSiC se basa en poli-tipos de carburo de silicio (SiC) con Egap > 2,3 eV (un 50% superior al de GaAs) y en innovadoras arquitecturas de dispositivos con Rs~10-4Ohm cm2 (>10 veces mayor que GaAs). Esta revolucionaria tecnología persigue: i) la obtención de un convertidor de potencia con una eficiencia del 80%, ii) el aumento de la densidad de potencia transferida en más de un orden de magnitud en comparación con la tecnología actual, y iii) el desarrollo de una tecnología de fabricación de materiales ecológicos para dispositivos más respetuosos con el medio ambiente y más baratos.

El proyecto RePowerSiC ofrece un cambio de paradigma al transferir potencia del orden de kilovatios o superior gracias a su escalabilidad. La mayor densidad de potencia permitirá reducir la superficie del LPC y el tamaño de la batería, o incluso eliminarla por completo. Esta tecnología de alto riesgo/alta ganancia ofrece nuevas soluciones disruptivas para alimentar sistemas remotos, siendo de gran interés para satélites, módulos de aterrizaje, vehículos exploradores y transmisión de energía en el espacio para aplicaciones innovadoras. También crea una nueva vía tecnológica en materiales de SiC y abre nuevos ámbitos de aplicación.