З бесперапынным развіццём сучаснага свету неаднаўляльныя крыніцы энергіі становяцца ўсё больш вычарпанымі, і чалавечаму грамадству ўсё больш неабходна выкарыстоўваць аднаўляльныя крыніцы энергіі, прадстаўленыя «ветрам, святлом, вадой і ядзернай энергіяй». У параўнанні з іншымі аднаўляльнымі крыніцамі энергіі, людзі маюць найбольш спелую, бяспечную і надзейную тэхналогію выкарыстання сонечнай энергіі. Сярод іх прамысловасць фотаэлектрычных элементаў з крэмніем высокай чысціні ў якасці падкладкі развівалася надзвычай хутка. Да канца 2023 года сукупная ўстаноўленая магутнасць сонечных фотаэлектрычных установак у маёй краіне перавысіла 250 гігават, а выпрацоўка фотаэлектрычнай электраэнергіі дасягнула 266,3 мільярда кВт/гадз, павялічыўшыся прыкладна на 30 % у параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года, а новая магутнасць вытворчасці электраэнергіі склала 78,42 мільёна. кілават, павялічыўшыся ў параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года на 154%. Па стане на канец чэрвеня сукупная ўстаноўленая магутнасць фотаэлектрычнай электраэнергіі складала каля 470 мільёнаў кілават, што пераўзышло гідраэнергію і стала другой па велічыні крыніцай энергіі ў маёй краіне.
У той час як фотаэлектрычная прамысловасць хутка развіваецца, індустрыя новых матэрыялаў, якая яе падтрымлівае, таксама хутка развіваецца. Кварцавыя кампаненты, такія яккварцавыя тыглі, кварцавыя лодкі і кварцавыя бутэлькі - сярод іх, якія гуляюць важную ролю ў працэсе вытворчасці фотаэлектрыкі. Напрыклад, кварцавыя тыглі выкарыстоўваюцца для ўтрымання расплаўленага крэмнію пры вытворчасці крамянёвых стрыжняў і крамянёвых зліткаў; кварцавыя лодкі, трубкі, бутэлькі, ачышчальныя рэзервуары і г.д. гуляюць апорную функцыю ў дыфузіі, ачыстцы і іншых звёнах працэсу вытворчасці сонечных батарэй і г.д., забяспечваючы чысціню і якасць крамянёвых матэрыялаў.
Асноўныя вобласці прымянення кварцавых кампанентаў для фотаэлектрычнай вытворчасці
У працэсе вытворчасці сонечных фотаэлектрычных элементаў крэмніевыя пласціны змяшчаюцца на пласцінавую лодку, а лодка размяшчаецца на пласціністай падтрымцы для дыфузіі, LPCVD і іншых цеплавых працэсаў, у той час як кансольная лапатка з карбіду крэмнію з'яўляецца ключавым грузавым кампанентам для перамяшчэння апора для лодкі, якая перавозіць крамянёвыя пласціны ў ацяпляльную печ і з яе. Як паказана на малюнку ніжэй, кансольная лапатка з карбіду крэмнію можа забяспечыць канцэнтрычнасць крэмніевай пласціны і трубы печы, тым самым робячы дыфузію і пасівацыю больш раўнамернымі. У той жа час ён не забруджвае навакольнае асяроддзе і не дэфармуецца пры высокіх тэмпературах, мае добрую ўстойлівасць да тэрмічнага ўдару і вялікую грузападымальнасць і шырока выкарыстоўваецца ў галіне фотаэлементаў.
Прынцыповая схема асноўных кампанентаў загрузкі батарэі
У працэсе дыфузіі мяккай пасадкі традыцыйная кварцавая лодка івафельны лодачакапора павінна змясціць крамянёвую пласціну разам з апорай для кварцавай лодкі ў кварцавую трубку ў дыфузійнай печы. У кожным працэсе дыфузіі кварцавая падстаўка для лодкі, напоўненая крамянёвымі пласцінамі, размяшчаецца на вясле з карбіду крэмнію. Пасля таго, як вясло з карбіду крэмнію ўваходзіць у кварцавую трубку, вясло аўтаматычна апускаецца, каб пакласці апору для кварцавай лодкі і крамянёвую пласціну, а затым павольна вяртаецца да зыходнай часткі. Пасля кожнай працэдуры неабходна здымаць кварцавую апору для лодківясло з карбіду крэмнія. Такая частая эксплуатацыя прывядзе да зношвання кварцавай апоры лодкі на працягу доўгага перыяду часу. Як толькі кварцавая апора для лодкі трэсне і зламаецца, уся кварцавая апора для лодкі адпадзе ад вясла з карбіду крэмнію, а затым пашкодзіць кварцавыя дэталі, крамянёвыя пласціны і лапаткі з карбіду крэмнія ўнізе. Вясло з карбіду крэмнія каштуе дорага і не падлягае рамонту. Як толькі адбудзецца аварыя, гэта прывядзе да велізарных матэрыяльных страт.
У працэсе LPCVD узнікнуць не толькі вышэйзгаданыя праблемы з тэрмічным напружаннем, але, паколькі працэс LPCVD патрабуе, каб газападобны сілан праходзіў праз крэмніевую пласціну, доўгатэрміновы працэс таксама прывядзе да фарміравання крэмніевага пакрыцця на апоры пласціны і пласціне. вафельны лодачак. З-за неадпаведнасці каэфіцыентаў цеплавога пашырэння крэмнію і кварца з пакрыццём апора лодкі і лодка трэснуць, і працягласць службы сур'ёзна скараціцца. Тэрмін службы звычайных кварцавых лодак і апор для лодак у працэсе LPCVD звычайна складае ад 2 да 3 месяцаў. Такім чынам, асабліва важна палепшыць матэрыял апоры лодкі, каб павялічыць трываласць і тэрмін службы апоры лодкі, каб пазбегнуць такіх няшчасных выпадкаў.
Карацей кажучы, па меры павелічэння часу працэсу і колькасці разоў падчас вытворчасці сонечных батарэй, кварцавыя лодкі і іншыя кампаненты схільныя да схаваных расколін і нават паломак. Тэрмін службы кварцавых лодак і кварцавых трубак на цяперашніх асноўных вытворчых лініях у Кітаі складае каля 3-6 месяцаў, і іх трэба рэгулярна адключаць для ачысткі, абслугоўвання і замены кварцавых носьбітаў. Больш за тое, кварцавы пясок высокай чысціні, які выкарыстоўваецца ў якасці сыравіны для кварцавых кампанентаў, у цяперашні час знаходзіцца ў стане абмежаванага попыту і прапановы, і цана на працягу доўгага часу была на высокім узроўні, што, відавочна, не спрыяе паляпшэнню вытворчасці эфектыўнасць і эканамічная выгада.
Кераміка з карбіду крэмнія«паказаць»
Цяпер людзі прыдумалі матэрыял з лепшымі характарыстыкамі, каб замяніць некаторыя кварцавыя кампаненты - кераміку з карбіду крэмнія.
Кераміка з карбіду крэмнію валодае добрай механічнай трываласцю, тэрмічнай устойлівасцю, устойлівасцю да высокіх тэмператур, устойлівасцю да акіслення, устойлівасцю да тэрмічнага ўдару і хімічнай карозіі і шырока выкарыстоўваецца ў гарачых галінах, такіх як металургія, машынабудаванне, новая энергетыка, будаўнічыя матэрыялы і хімікаты. Яго прадукцыйнасці таксама дастаткова для дыфузіі ячэек TOPcon у фотаэлектрычнай вытворчасці, LPCVD (хімічнае асаджэнне з пара пры нізкім ціску), PECVD (плазменна-хімічнае асаджэнне з паравай фазы) і іншых звёнах тэрмічнага працэсу.
Апора для лодкі з карбіду крэмнію LPCVD і апора для лодкі з карбіду крэмнію, пашыранага борам
У параўнанні з традыцыйнымі кварцавымі матэрыяламі, апоры для лодак, лодкі і вырабы з труб з карбіду крэмнія маюць больш высокую трываласць, лепшую тэрмічную стабільнасць, адсутнасць дэфармацыі пры высокіх тэмпературах і тэрмін службы больш чым у 5 разоў большы, чым у кварцавых матэрыялаў, што можа значна паменшыць кошт выкарыстання і страты энергіі, выкліканыя тэхнічным абслугоўваннем і прастоямі. Перавага ў кошце відавочная, а крыніца сыравіны шырокая.
Сярод іх рэакцыйна спечаны карбід крэмнію (RBSiC) мае нізкую тэмпературу спякання, нізкі кошт вытворчасці, высокую ўшчыльненне матэрыялу і амаль не аб'ёмную ўсаджванне падчас рэакцыйнага спякання. Ён асабліва падыходзіць для падрыхтоўкі буйнагабарытных і складаных па форме структурных частак. Такім чынам, ён найбольш прыдатны для вытворчасці буйнагабарытных і складаных вырабаў, такіх як апоры для лодак, лодкі, кансольныя вёслы, пячныя трубы і г.д.
Лодачкі з карбіду крэмніятаксама маюць вялікія перспектывы развіцця ў будучыні. Незалежна ад працэсу LPCVD або працэсу пашырэння борам, тэрмін службы кварцавай лодкі адносна нізкі, а каэфіцыент цеплавога пашырэння кварцавага матэрыялу не адпавядае каэфіцыенту цеплавога пашырэння матэрыялу з карбіду крэмнію. Такім чынам, лёгка мець адхіленні ў працэсе супастаўлення з трымальнікам для лодкі з карбіду крэмнію пры высокай тэмпературы, што прыводзіць да сітуацыі, калі лодка трэсціся ці нават разбівацца. Лодка з карбіду крэмнія прымае тэхналагічны шлях суцэльнага фармавання і агульнай апрацоўкі. Патрабаванні да допуску да формы і становішча высокія, і ён лепш супрацоўнічае з трымальнікам для лодкі з карбіду крэмнію. Акрамя таго, карбід крэмнію валодае высокай трываласцю, і лодка значна радзей зламаецца з-за сутыкнення чалавека, чым кварцавая лодка.
Лодка з карбіду крэмнія
Пячная труба з'яўляецца асноўным кампанентам цеплаперадачы печы, які гуляе ролю ў герметызацыі і раўнамернай перадачы цяпла. У параўнанні з кварцавымі печнымі трубамі, печныя трубы з карбіду крэмнія маюць добрую цеплаправоднасць, раўнамерны нагрэў і добрую цеплавую стабільнасць, а іх тэрмін службы больш чым у 5 разоў перавышае тэрмін службы кварцавых труб.
Рэзюмэ
Увогуле, з пункту гледжання прадукцыйнасці прадукту або кошту выкарыстання, керамічныя матэрыялы з карбіду крэмнія маюць больш пераваг, чым кварцавыя матэрыялы ў некаторых аспектах вобласці сонечных батарэй. Прымяненне керамічных матэрыялаў з карбіду крэмнія ў фотаэлектрычнай прамысловасці значна дапамагло фотаэлектрычным кампаніям знізіць інвестыцыйныя выдаткі на дапаможныя матэрыялы і палепшыць якасць прадукцыі і канкурэнтаздольнасць. У будучыні, з шырокамаштабным прымяненнем буйнагабарытных печных труб з карбіду крэмнію, лодак з карбіду крэмнію высокай чысціні і апор для лодак і бесперапыннага зніжэння выдаткаў, прымяненне керамічных матэрыялаў з карбіду крэмнію ў галіне фотаэлектрычных элементаў стане ключавым фактарам павышэння эфектыўнасці пераўтварэння светлавой энергіі і зніжэння выдаткаў прамысловасці ў галіне фотаэлектрычнай вытворчасці электраэнергіі, а таксама будзе мець важны ўплыў на развіццё новая фотаэлектрычная энергія.
Час публікацыі: 5 лістапада 2024 г