功率轉(zhuǎn)換器的工作原理是使用功率晶體管，這些微小的半導體元件被設(shè)計成可以開關(guān)和承受高電壓。設(shè)計新穎的功率晶體管以提高轉(zhuǎn)換器的效率是EPFL工程師團隊的目標。全新晶體管設(shè)計基于納米級結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)換過程中損失的熱量要少得多，使晶體管特別適合電動汽車和太陽能電池板等高功率應(yīng)用。他們的研究成果剛剛發(fā)表在《自然電子學》上。

轉(zhuǎn)換器的散熱是由高電阻等因素造成的，這是電力電子器件的最大挑戰(zhàn)。"我們每天都能看到電能損耗的例子，比如當你的筆記本電腦的充電器發(fā)熱時，"論文的共同作者、EPFL的POWERlab負責人Elison Matioli說。在大功率應(yīng)用中，這就更成為一個問題。"半導體元件的標稱電壓越高，電阻越大，"他補充道。例如，功率損耗會縮短電動汽車的行駛里程，并降低可再生能源系統(tǒng)的效率。