L’evoluzione dei dispositivi di potenza per la mobilità elettrica: dal silicio ai semiconduttori di nuova generazione

La transizione verso la mobilità elettrica richiede un ulteriore sviluppo dell'elettronica di potenza verso soluzioni più efficienti, compatte e affidabili. I dispositivi al silicio hanno rappresentato per anni la base dell'elettronica di potenza, ma oggi mostrano limiti significativi rispetto agli standard richiesti dalla mobilità elettrica. Questa tesi analizza l'evoluzione dei dispositivi di potenza, dai transistor in silicio ai semiconduttori wide bandgap, in particolare carburo di silicio (SiC) e nitruro di gallio (GaN). Vengono approfondite le principali applicazioni nei veicoli elettrici, tra cui inverter di trazione in SiC, OBC in GaN e convertitori DC-DC. Infine, vengono discusse le prospettive future legate ai materiali ultra-wide bandgap e ai sistemi di ricarica wireless. Dall'analisi emerge come SiC e GaN stiano consentendo progressi importanti nello sviluppo di sistemi di conversione ad alte prestazioni, contribuendo alla diffusione e all'evoluzione dei veicoli elettrici.