সিলিকন কার্বাইড সিরামিক: ফোটোভোলটাইক কোয়ার্টজ উপাদানের টার্মিনেটর

আজকের বিশ্বের ক্রমাগত বিকাশের সাথে, অ-নবায়নযোগ্য শক্তি ক্রমশ নিঃশেষ হয়ে যাচ্ছে এবং মানব সমাজ "বায়ু, আলো, জল এবং পারমাণবিক" দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা নবায়নযোগ্য শক্তি ব্যবহার করার জন্য ক্রমবর্ধমান জরুরী। অন্যান্য পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্সগুলির তুলনায়, মানুষের কাছে সৌর শক্তি ব্যবহারের জন্য সবচেয়ে পরিণত, নিরাপদ এবং নির্ভরযোগ্য প্রযুক্তি রয়েছে। তাদের মধ্যে, সাবস্ট্রেট হিসাবে উচ্চ-বিশুদ্ধতা সিলিকন সহ ফটোভোলটাইক সেল শিল্প অত্যন্ত দ্রুত বিকশিত হয়েছে। 2023 সালের শেষ নাগাদ, আমার দেশের ক্রমবর্ধমান সৌর ফোটোভোলটাইক ইনস্টল ক্ষমতা 250 গিগাওয়াট অতিক্রম করেছে, এবং ফটোভোলটাইক বিদ্যুৎ উৎপাদন 266.3 বিলিয়ন কিলোওয়াট ঘণ্টায় পৌঁছেছে, যা বছরে প্রায় 30% বৃদ্ধি পেয়েছে, এবং নতুন যোগ করা বিদ্যুৎ উৎপাদন ক্ষমতা 78.42 মিলিয়ন কিলোওয়াট, বছরে 154% বৃদ্ধি। জুনের শেষ পর্যন্ত, ফটোভোলটাইক বিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্রমবর্ধমান ইনস্টলেশন ক্ষমতা ছিল প্রায় 470 মিলিয়ন কিলোওয়াট, যা জলবিদ্যুৎকে অতিক্রম করে আমার দেশের দ্বিতীয় বৃহত্তম শক্তির উৎস হয়ে উঠেছে।

যখন ফটোভোলটাইক শিল্প দ্রুত বিকাশ করছে, তখন এটিকে সমর্থনকারী নতুন উপকরণ শিল্পও দ্রুত বিকাশ করছে। কোয়ার্টজ উপাদান যেমনকোয়ার্টজ crucibles, কোয়ার্টজ বোট এবং কোয়ার্টজ বোতলগুলি তাদের মধ্যে রয়েছে, ফটোভোলটাইক উত্পাদন প্রক্রিয়াতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, সিলিকন রড এবং সিলিকন ইনগট তৈরিতে গলিত সিলিকন ধরে রাখতে কোয়ার্টজ ক্রুসিবল ব্যবহার করা হয়; কোয়ার্টজ বোট, টিউব, বোতল, ক্লিনিং ট্যাংক, ইত্যাদি সৌর কোষ ইত্যাদির উৎপাদনে প্রসার, পরিষ্কার এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া লিঙ্কে একটি ভারবহন ফাংশন পালন করে, যা সিলিকন সামগ্রীর বিশুদ্ধতা এবং গুণমান নিশ্চিত করে।

ফটোভোলটাইক উত্পাদনের জন্য কোয়ার্টজ উপাদানগুলির প্রধান অ্যাপ্লিকেশন

সৌর ফটোভোলটাইক কোষগুলির উত্পাদন প্রক্রিয়াতে, সিলিকন ওয়েফারগুলি একটি ওয়েফার বোটে স্থাপন করা হয় এবং নৌকাটি ছড়িয়ে দেওয়া, এলপিসিভিডি এবং অন্যান্য তাপীয় প্রক্রিয়াগুলির জন্য একটি ওয়েফার বোটের সমর্থনে স্থাপন করা হয়, যখন সিলিকন কার্বাইড ক্যান্টিলিভার প্যাডেলটি সরানোর জন্য মূল লোডিং উপাদান। সিলিকন ওয়েফার বহনকারী নৌকা সমর্থন গরম চুল্লির মধ্যে এবং বাইরে। নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে, সিলিকন কার্বাইড ক্যান্টিলিভার প্যাডেল সিলিকন ওয়েফার এবং ফার্নেস টিউবের ঘনত্ব নিশ্চিত করতে পারে, যার ফলে প্রসারণ এবং প্যাসিভেশনকে আরও অভিন্ন করে তোলে। একই সময়ে, এটি উচ্চ তাপমাত্রায় দূষণ-মুক্ত এবং অ-বিকৃত, ভাল তাপীয় শক প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং বড় লোড ক্ষমতা রয়েছে এবং ফটোভোলটাইক কোষের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

কী ব্যাটারি লোডিং উপাদানগুলির পরিকল্পিত চিত্র

নরম অবতরণ প্রসারণ প্রক্রিয়ায়, ঐতিহ্যগত কোয়ার্টজ নৌকা এবংওয়েফার নৌকাসমর্থন ছড়িয়ে চুল্লি মধ্যে কোয়ার্টজ টিউব মধ্যে কোয়ার্টজ বোট সমর্থনের সাথে একসাথে সিলিকন ওয়েফার করা প্রয়োজন. প্রতিটি ডিফিউশন প্রক্রিয়ায়, সিলিকন ওয়েফারে ভরা কোয়ার্টজ বোট সাপোর্ট সিলিকন কার্বাইড প্যাডেলে স্থাপন করা হয়। সিলিকন কার্বাইড প্যাডেল কোয়ার্টজ টিউবে প্রবেশ করার পরে, প্যাডেলটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ডুবে যায় কোয়ার্টজ বোট সাপোর্ট এবং সিলিকন ওয়েফারকে নামানোর জন্য এবং তারপরে ধীরে ধীরে মূলে ফিরে যায়। প্রতিটি প্রক্রিয়ার পরে, কোয়ার্টজ নৌকা সমর্থন থেকে সরানো প্রয়োজনসিলিকন কার্বাইড প্যাডেল. এই ধরনের ঘন ঘন অপারেশন দীর্ঘ সময়ের জন্য কোয়ার্টজ নৌকা সমর্থন পরিধান আউট কারণ হবে. একবার কোয়ার্টজ বোট সাপোর্ট ফাটল এবং ভেঙ্গে গেলে, পুরো কোয়ার্টজ বোট সাপোর্ট সিলিকন কার্বাইড প্যাডেল থেকে পড়ে যাবে এবং তারপরে কোয়ার্টজ পার্টস, সিলিকন ওয়েফার এবং সিলিকন কার্বাইড প্যাডেলগুলিকে ক্ষতিগ্রস্ত করবে। সিলিকন কার্বাইড প্যাডেল ব্যয়বহুল এবং মেরামত করা যাবে না। একবার দুর্ঘটনা ঘটলে, এতে বিপুল সম্পত্তির ক্ষতি হবে।

এলপিসিভিডি প্রক্রিয়ায়, শুধুমাত্র উপরে উল্লিখিত তাপীয় চাপের সমস্যাই ঘটবে না, কিন্তু যেহেতু এলপিসিভিডি প্রক্রিয়ায় সিলিকন ওয়েফারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার জন্য সিলেন গ্যাসের প্রয়োজন হয়, তাই দীর্ঘমেয়াদী প্রক্রিয়াটি ওয়েফার বোটের সমর্থনে একটি সিলিকন আবরণও তৈরি করবে এবং ওয়েফার নৌকা প্রলিপ্ত সিলিকন এবং কোয়ার্টজের তাপ সম্প্রসারণ সহগগুলির অসামঞ্জস্যতার কারণে, নৌকার সমর্থন এবং নৌকাটি ক্র্যাক হয়ে যাবে এবং জীবনকাল মারাত্মকভাবে হ্রাস পাবে। LPCVD প্রক্রিয়ায় সাধারণ কোয়ার্টজ বোট এবং বোট সাপোর্টের জীবনকাল সাধারণত মাত্র 2 থেকে 3 মাস। অতএব, এই ধরনের দুর্ঘটনা এড়াতে নৌকা সমর্থনের শক্তি এবং পরিষেবা জীবন বাড়ানোর জন্য নৌকা সমর্থন উপাদান উন্নত করা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।

সংক্ষেপে, সৌর কোষের উত্পাদনের সময় প্রক্রিয়ার সময় এবং সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে কোয়ার্টজ বোট এবং অন্যান্য উপাদানগুলি লুকানো ফাটল বা এমনকি ভেঙে যাওয়ার ঝুঁকিতে থাকে। চীনের বর্তমান মূলধারার উৎপাদন লাইনে কোয়ার্টজ বোট এবং কোয়ার্টজ টিউবগুলির জীবনকাল প্রায় 3-6 মাস, এবং তাদের পরিষ্কার, রক্ষণাবেক্ষণ এবং কোয়ার্টজ ক্যারিয়ারগুলির প্রতিস্থাপনের জন্য নিয়মিত বন্ধ করতে হবে। অধিকন্তু, কোয়ার্টজ উপাদানগুলির জন্য কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত উচ্চ-বিশুদ্ধ কোয়ার্টজ বালি বর্তমানে কঠোর সরবরাহ এবং চাহিদার অবস্থায় রয়েছে এবং দাম দীর্ঘদিন ধরে উচ্চ স্তরে চলছে, যা স্পষ্টতই উত্পাদনের উন্নতির জন্য সহায়ক নয়। দক্ষতা এবং অর্থনৈতিক সুবিধা।

সিলিকন কার্বাইড সিরামিক"দেখানো"

এখন, লোকেরা কিছু কোয়ার্টজ উপাদান-সিলিকন কার্বাইড সিরামিক প্রতিস্থাপনের জন্য আরও ভাল কর্মক্ষমতা সহ একটি উপাদান নিয়ে এসেছে।

সিলিকন কার্বাইড সিরামিকের ভাল যান্ত্রিক শক্তি, তাপ স্থিতিশীলতা, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ, অক্সিডেশন প্রতিরোধ, তাপ শক প্রতিরোধ এবং রাসায়নিক জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং ধাতুবিদ্যা, যন্ত্রপাতি, নতুন শক্তি এবং বিল্ডিং উপকরণ এবং রাসায়নিকের মতো গরম ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ফটোভোলটাইক ম্যানুফ্যাকচারিং, LPCVD (নিম্ন চাপের রাসায়নিক বাষ্প জমা), PECVD (প্লাজমা রাসায়নিক বাষ্প জমা) এবং অন্যান্য তাপ প্রক্রিয়া লিঙ্কগুলিতে TOPcon কোষগুলির বিস্তারের জন্যও এর কার্যকারিতা যথেষ্ট।

LPCVD সিলিকন কার্বাইড নৌকা সমর্থন এবং বোরন-প্রসারিত সিলিকন কার্বাইড নৌকা সমর্থন

ঐতিহ্যবাহী কোয়ার্টজ উপকরণের সাথে তুলনা করে, সিলিকন কার্বাইড সিরামিক সামগ্রী দিয়ে তৈরি বোট সাপোর্ট, বোট এবং টিউব পণ্যগুলির উচ্চ শক্তি, ভাল তাপীয় স্থিতিশীলতা, উচ্চ তাপমাত্রায় কোনও বিকৃতি নেই এবং কোয়ার্টজ উপকরণের 5 গুণেরও বেশি আয়ুষ্কাল রয়েছে, যা উল্লেখযোগ্যভাবে করতে পারে। ব্যবহারের খরচ এবং রক্ষণাবেক্ষণ এবং ডাউনটাইম দ্বারা সৃষ্ট শক্তির ক্ষতি হ্রাস করুন। খরচের সুবিধা সুস্পষ্ট, এবং কাঁচামালের উৎস বিস্তৃত।

তাদের মধ্যে, প্রতিক্রিয়া sintered সিলিকন কার্বাইড (RBSiC) কম sintering তাপমাত্রা, কম উৎপাদন খরচ, উচ্চ উপাদান ঘনত্ব, এবং প্রতিক্রিয়া sintering সময় প্রায় কোন ভলিউম সংকোচন আছে. এটি বড় আকারের এবং জটিল আকৃতির কাঠামোগত অংশগুলির প্রস্তুতির জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত। অতএব, এটি বড় আকারের এবং জটিল পণ্য যেমন বোট সাপোর্ট, বোট, ক্যান্টিলিভার প্যাডেল, ফার্নেস টিউব ইত্যাদি উৎপাদনের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত।

সিলিকন কার্বাইড ওয়েফার বোটএছাড়াও ভবিষ্যতে মহান উন্নয়ন সম্ভাবনা আছে. এলপিসিভিডি প্রক্রিয়া বা বোরন সম্প্রসারণ প্রক্রিয়া নির্বিশেষে, কোয়ার্টজ বোটের আয়ু তুলনামূলকভাবে কম, এবং কোয়ার্টজ উপাদানের তাপীয় প্রসারণ সহগ সিলিকন কার্বাইড উপাদানের সাথে অসামঞ্জস্যপূর্ণ। অতএব, উচ্চ তাপমাত্রায় সিলিকন কার্বাইড বোট হোল্ডারের সাথে মেলানোর প্রক্রিয়ায় বিচ্যুতি হওয়া সহজ, যা নৌকাটি কাঁপানোর বা এমনকি নৌকাটি ভেঙে যাওয়ার পরিস্থিতির দিকে নিয়ে যায়। সিলিকন কার্বাইড নৌকা এক-টুকরা ছাঁচনির্মাণ এবং সামগ্রিক প্রক্রিয়াকরণের প্রক্রিয়া রুট গ্রহণ করে। এর আকৃতি এবং অবস্থান সহনশীলতার প্রয়োজনীয়তা উচ্চ, এবং এটি সিলিকন কার্বাইড নৌকা ধারকের সাথে আরও ভাল সহযোগিতা করে। এছাড়াও, সিলিকন কার্বাইডের উচ্চ শক্তি রয়েছে এবং কোয়ার্টজ বোটের তুলনায় মানুষের সংঘর্ষের কারণে নৌকাটি ভাঙ্গার সম্ভাবনা অনেক কম।

সিলিকন কার্বাইড ওয়েফার বোট

ফার্নেস টিউব হল চুল্লির প্রধান তাপ স্থানান্তর উপাদান, যা সিলিং এবং অভিন্ন তাপ স্থানান্তরে ভূমিকা পালন করে। কোয়ার্টজ ফার্নেস টিউবগুলির সাথে তুলনা করে, সিলিকন কার্বাইড ফার্নেস টিউবগুলির ভাল তাপ পরিবাহিতা, অভিন্ন গরম এবং ভাল তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে এবং তাদের জীবন কোয়ার্টজ টিউবের চেয়ে 5 গুণ বেশি।

সারাংশ

সাধারণভাবে, পণ্যের কার্যকারিতা বা ব্যবহারের খরচের পরিপ্রেক্ষিতে, সিলিকন কার্বাইড সিরামিক উপকরণের সৌর কোষ ক্ষেত্রের নির্দিষ্ট কিছু ক্ষেত্রে কোয়ার্টজ উপকরণের চেয়ে বেশি সুবিধা রয়েছে। ফটোভোলটাইক শিল্পে সিলিকন কার্বাইড সিরামিক উপকরণের প্রয়োগ ফটোভোলটাইক কোম্পানিগুলিকে সহায়ক উপকরণের বিনিয়োগ খরচ কমাতে এবং পণ্যের গুণমান এবং প্রতিযোগিতার উন্নতি করতে সাহায্য করেছে। ভবিষ্যতে, বড় আকারের সিলিকন কার্বাইড ফার্নেস টিউব, উচ্চ-বিশুদ্ধতার সিলিকন কার্বাইড বোট এবং নৌকা সমর্থন এবং খরচ ক্রমাগত হ্রাসের সাথে, ফটোভোলটাইক কোষের ক্ষেত্রে সিলিকন কার্বাইড সিরামিক সামগ্রীর প্রয়োগের সাথে সাথে আলোক শক্তি রূপান্তরের দক্ষতা উন্নত করার এবং ফোটোভোলটাইক বিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্ষেত্রে শিল্পের খরচ কমানোর একটি মূল কারণ, এবং ফটোভোলটাইক নতুন শক্তির বিকাশে গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলবে।