Müasir dünyanın davamlı inkişafı ilə bərpa olunmayan enerji getdikcə tükənir və insan cəmiyyəti “külək, işıq, su və nüvə” ilə təmsil olunan bərpa olunan enerjidən istifadə etmək üçün getdikcə daha çox aktuallaşır. Digər bərpa olunan enerji mənbələri ilə müqayisədə insanlar günəş enerjisindən istifadə üçün ən yetkin, təhlükəsiz və etibarlı texnologiyaya malikdirlər. Onların arasında substrat kimi yüksək saflıqda silikon olan fotovoltaik hüceyrə sənayesi son dərəcə sürətlə inkişaf etmişdir. 2023-cü ilin sonuna qədər mənim ölkəmdə günəş fotoelektrik quraşdırılmış məcmu gücü 250 giqavattı ötüb, fotovoltaik elektrik enerjisi istehsalı isə illik müqayisədə təxminən 30% artaraq 266,3 milyard kVt/saata çatıb və yeni əlavə edilmiş elektrik istehsal gücü 78,42 milyon kilovat olub, illik müqayisədə 154% artıb. İyunun sonuna olan məlumata görə, fotovoltaik elektrik enerjisi istehsalının məcmu quraşdırılmış gücü təqribən 470 milyon kilovat təşkil edib ki, bu da su elektrik enerjisini keçərək ölkəmdə ikinci ən böyük enerji mənbəyinə çevrilib.
Fotovoltaik sənaye sürətlə inkişaf edərkən, onu dəstəkləyən yeni materiallar sənayesi də sürətlə inkişaf edir. kimi kvars komponentlərikvars tigeləri, kvars qayıqları və kvars şüşələri fotovoltaik istehsal prosesində mühüm rol oynayanlar arasındadır. Məsələn, silisium çubuqları və silisium külçələrinin istehsalında ərimiş silisiumu saxlamaq üçün kvars tigeləri istifadə olunur; kvars qayıqları, borular, butulkalar, təmizləyici çənlər və s. silisium materiallarının saflığını və keyfiyyətini təmin edən günəş elementlərinin istehsalında diffuziya, təmizləmə və digər proses əlaqələri və s.
Fotovoltaik istehsal üçün kvars komponentlərinin əsas tətbiqləri
Günəş fotovoltaik elementlərinin istehsal prosesində silikon vaflilər vafli qayığa yerləşdirilir və qayıq diffuziya, LPCVD və digər istilik prosesləri üçün vafli qayıq dəstəyinə yerləşdirilir, silisium karbid konsol avar isə hərəkət üçün əsas yükləmə komponentidir. istilik sobasının içərisinə və xaricə silikon vafli daşıyan qayıq dəstəyi. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, silisium karbid konsol avar silisium vafli və soba borusunun konsentrikliyini təmin edə bilər və bununla da diffuziya və passivasiyanı daha vahid edir. Eyni zamanda, yüksək temperaturda çirklənməz və deformasiyaya uğramır, yaxşı termal zərbəyə davamlıdır və böyük yük qabiliyyətinə malikdir və fotovoltaik elementlər sahəsində geniş istifadə edilmişdir.
Əsas batareya yükləmə komponentlərinin sxematik diaqramı
Yumşaq eniş diffuziya prosesində ənənəvi kvars qayığı vəvafli qayıqsilikon vafli kvars qayıq dəstəyi ilə birlikdə diffuziya sobasındakı kvars borusuna qoymaq üçün dəstək lazımdır. Hər bir diffuziya prosesində silisium vafliləri ilə doldurulmuş kvars qayıq dəstəyi silisium karbid avarına yerləşdirilir. Silisium karbid avar kvars borusuna daxil olduqdan sonra avar kvars qayıq dəstəyini və silisium vaflisini yerə qoymaq üçün avtomatik olaraq batır və sonra yavaş-yavaş mənşəyə qayıdır. Hər bir prosesdən sonra kvars qayıq dəstəyinin sökülməsi lazımdırsilisium karbid avar. Belə tez-tez işləmə kvars qayıq dəstəyinin uzun müddət köhnəlməsinə səbəb olacaqdır. Kvars qayıq dayağı çatladıqdan və qırıldıqdan sonra, bütün kvars qayıq dayağı silisium karbid avarından düşəcək və sonra kvars hissələrinə, silisium vaflilərə və aşağıdakı silisium karbid avarlarına zərər verəcək. Silikon karbid avar bahalıdır və təmir edilə bilməz. Qəza baş verdikdə, böyük maddi itkilərə səbəb olacaq.
LPCVD prosesində təkcə yuxarıda qeyd olunan termal gərginlik problemləri yaranmayacaq, lakin LPCVD prosesi silisium vaflidən keçmək üçün silan qazını tələb etdiyi üçün uzunmüddətli proses həm də vafli qayıq dəstəyində silikon örtük əmələ gətirəcək və vafli qayıq. Kaplanmış silikon və kvarsın istilik genişlənmə əmsallarının uyğunsuzluğu səbəbindən qayıq dəstəyi və qayıq çatlayacaq və istifadə müddəti ciddi şəkildə azalacaq. LPCVD prosesində adi kvars qayıqlarının və qayıq dayaqlarının istifadə müddəti adətən cəmi 2-3 aydır. Buna görə də, bu cür qəzaların qarşısını almaq üçün qayıq dəstəyinin gücünü və xidmət müddətini artırmaq üçün qayıq dəstəyi materialının təkmilləşdirilməsi xüsusilə vacibdir.
Bir sözlə, günəş batareyalarının istehsalı zamanı proses vaxtı və dəfələrin sayı artdıqca, kvars qayıqları və digər komponentlər gizli çatlara və hətta qırılmalara meyllidirlər. Çində mövcud əsas istehsal xətlərində kvars qayıqlarının və kvars borularının ömrü təxminən 3-6 aydır və kvars daşıyıcılarının təmizlənməsi, texniki xidməti və dəyişdirilməsi üçün mütəmadi olaraq bağlanmalıdırlar. Üstəlik, kvars komponentləri üçün xammal kimi istifadə olunan yüksək təmizlikli kvars qumu hazırda sıx tələb və təklif vəziyyətindədir və qiymət uzun müddətdir ki, yüksək səviyyədə işləyir ki, bu da istehsalın yaxşılaşdırılması üçün əlverişli deyildir. səmərəlilik və iqtisadi fayda.
Silikon karbid keramika"göstərmək"
İndi insanlar bəzi kvars komponentlərini - silisium karbid keramikasını əvəz etmək üçün daha yaxşı performansa malik bir material tapdılar.
Silikon karbid keramika yaxşı mexaniki gücə, istilik sabitliyinə, yüksək temperatur müqavimətinə, oksidləşmə müqavimətinə, termal şok müqavimətinə və kimyəvi korroziyaya davamlıdır və metallurgiya, maşınqayırma, yeni enerji və tikinti materialları və kimyəvi maddələr kimi isti sahələrdə geniş istifadə olunur. Onun performansı fotovoltaik istehsalda, LPCVD (aşağı təzyiqli kimyəvi buxar çökmə), PECVD (plazma kimyəvi buxar çökmə) və digər istilik proseslərində TOPcon hüceyrələrinin yayılması üçün də kifayətdir.
LPCVD silisium karbid qayıq dəstəyi və bor genişlənmiş silisium karbid qayıq dəstəyi
Ənənəvi kvars materialları ilə müqayisədə, silisium karbid keramika materiallarından hazırlanmış qayıq dayaqları, qayıqlar və boru məmulatları daha yüksək gücə, daha yaxşı termal dayanıqlığa, yüksək temperaturda deformasiyaya məruz qalmır və kvars materiallarından 5 dəfədən çox istifadə müddətinə malikdir. istismar xərclərini və texniki xidmət və dayanma müddətindən yaranan enerji itkisini azaltmaq. Xərc üstünlüyü göz qabağındadır və xammal mənbəyi genişdir.
Onların arasında reaksiya sinterlənmiş silisium karbid (RBSiC) aşağı sinterləmə temperaturuna, aşağı istehsal dəyərinə, yüksək material sıxlığına və reaksiya sinterləmə zamanı demək olar ki, heç bir həcm büzülməsinə malikdir. Böyük ölçülü və mürəkkəb formalı konstruksiya hissələrinin hazırlanması üçün xüsusilə uyğundur. Buna görə də, qayıq dayaqları, qayıqlar, konsol avarları, soba boruları və s. kimi iri ölçülü və mürəkkəb məhsulların istehsalı üçün ən uyğundur.
Silikon karbid vafli qayıqlargələcəkdə də böyük inkişaf perspektivləri var. LPCVD prosesindən və ya borun genişlənməsi prosesindən asılı olmayaraq, kvars qayığının ömrü nisbətən aşağıdır və kvars materialının istilik genişlənmə əmsalı silisium karbid materialının əmsalı ilə uyğun gəlmir. Buna görə də, yüksək temperaturda silisium karbid qayıq tutucusu ilə uyğunlaşma prosesində sapmaların olması asandır, bu da qayığın sarsılması və ya hətta qayığın qırılması vəziyyətinə gətirib çıxarır. Silikon karbid qayığı bir parça qəlibləmə və ümumi emal prosesi marşrutunu qəbul edir. Onun forma və mövqeyə dözümlülük tələbləri yüksəkdir və silisium karbid qayıq tutucusu ilə daha yaxşı əməkdaşlıq edir. Bundan əlavə, silisium karbid yüksək gücə malikdir və qayıq kvars qayığından daha az insan toqquşması səbəbindən qırılır.
Silikon karbid vafli qayıq
Soba borusu sobanın əsas istilik ötürmə komponentidir, sızdırmazlıq və vahid istilik ötürülməsində rol oynayır. Kvars soba boruları ilə müqayisədə, silikon karbid soba boruları yaxşı istilik keçiriciliyinə, vahid istiliyə və yaxşı istilik sabitliyinə malikdir və onların ömrü kvars borularından 5 dəfə çoxdur.
Xülasə
Ümumiyyətlə, məhsulun performansı və ya istifadə dəyəri baxımından, silikon karbid keramika materialları günəş batareyası sahəsinin müəyyən aspektlərində kvars materiallarından daha çox üstünlüklərə malikdir. Fotovoltaik sənayedə silisium karbid keramika materiallarının tətbiqi fotovoltaik şirkətlərə köməkçi materialların investisiya xərclərini azaltmağa və məhsulun keyfiyyətini və rəqabət qabiliyyətini yaxşılaşdırmağa böyük kömək etdi. Gələcəkdə iri ölçülü silisium karbid soba borularının, yüksək təmizlikli silisium karbid qayıqlarının və qayıq dayaqlarının geniş miqyasda tətbiqi və xərclərin davamlı olaraq azaldılması ilə fotovoltaik elementlər sahəsində silisium karbid keramika materiallarının tətbiqi halına gələcəkdir. işıq enerjisinin çevrilməsinin səmərəliliyinin artırılmasında və fotovoltaik enerji istehsalı sahəsində sənaye xərclərinin azaldılmasında əsas amildir və mühüm təsir göstərəcəkdir. fotovoltaik yeni enerjinin inkişafı.
Göndərmə vaxtı: 05 noyabr 2024-cü il