Cù u sviluppu cuntinuu di u mondu d'oghje, l'energia non rinnuvevule hè sempre più esausata, è a sucietà umana hè sempre più urgente di utilizà l'energia rinnuvevule rapprisintata da "ventu, luce, acqua è nucleare". In cunfrontu cù altre fonti d'energia rinnuvevuli, l'esseri umani anu a tecnulugia più matura, sicura è affidabile per aduprà l'energia solare. Frà elli, l'industria di e cellule fotovoltaiche cù u siliciu d'alta purezza cum'è u sustrato hà sviluppatu estremamente rapidamente. À a fine di u 2023, a capacità cumulativa di u mo paese installatu solare fotovoltaicu hà superatu i 250 gigawatt, è a generazione di energia fotovoltaica hà righjuntu 266,3 miliardi kWh, un aumentu di circa 30% annu à l'annu, è a capacità di generazione di energia appena aghjunta hè di 78,42 milioni. kilowatts, un aumentu di 154% annu annu. Da a fine di ghjugnu, a capacità cumulativa installata di a generazione di energia fotovoltaica era di circa 470 milioni di kilowatts, chì hà superatu l'energia idroelettrica per diventà a seconda fonte di energia più grande in u mo paese.
Mentre l'industria fotovoltaica si sviluppa rapidamente, a nova industria di i materiali chì sustene hè ancu sviluppata rapidamente. Cumpunenti di quartz cum'ècrogioli di quartz, barche di quartz, è buttigli di quartz sò trà elli, ghjucà un rolu impurtante in u prucessu di fabricazione fotovoltaica. Per esempiu, i crucibles di quartz sò usati per mantene u siliciu fusu in a pruduzzione di bastone di siliciu è lingotti di siliciu; barche quartz, tubi, buttigli, cisterna di pulizia, etc., ghjucà una funzione cuscinetti in a diffusione, pulizia è altri ligami prucessu in a pruduzzione di cellula sulari, etc., assicurendu a purità è a qualità di materiali silicone.
Applicazioni principali di cumpunenti di quartz per a fabricazione fotovoltaica
In u prucessu di fabricazione di cellule fotovoltaiche solari, i wafers di siliciu sò posti nantu à una barca di wafer, è a barca hè posta nantu à un supportu di battelli di wafer per a diffusione, LPCVD è altri prucessi termali, mentre chì a pala in cantilever di carburu di siliciu hè u cumpunente chjave di carica per u muvimentu. u supportu di a barca chì porta wafers di siliciu in è fora di u fornu di riscaldamentu. Cum'è mostra in a figura sottu, u carburu di siliciu cantilever paddle pò assicurà a concentricità di u wafer di siliciu è u tubu di u furnace, rende cusì a diffusione è a passivazione più uniforme. À u listessu tempu, hè senza contaminazione è micca deformatu à e alte temperature, hà una bona resistenza di scossa termale è una grande capacità di carica, è hè stata largamente utilizata in u campu di e cellule fotovoltaiche.
Schema schematicu di cumpunenti chjave di carica di a batteria
In u prucessu di diffusione sbarcu molle, a barca quartz tradiziunale èbarca di wafersupportu bisognu di mette u wafer di siliciu inseme cù u supportu di barca di quartz in u tubu di quartz in u furnace diffusion. In ogni prucessu di diffusione, u supportu di barca di quartz pienu di wafers di siliciu hè postu nantu à a pala di carburu di silicium. Dopu chì a paleta di carburu di siliciu entra in u tubu di quartz, a pala s'affonda automaticamente per mette u supportu di a barca di quartz è u wafer di siliciu, è poi torna lentamente à l'origine. Dopu à ogni prucessu, u sustegnu barca quartz deve esse cacciatu da upalette en carbure de silicium. Una tale operazione frequente pruvucarà l'usura di u supportu di barca di quartz per un longu periodu di tempu. Una volta chì u supportu di a barca di quartz si rompe è si rompe, u supportu tutale di a barca di quartz cascà da a paleta di carburu di silicium, è dopu dannerà e parti di quartz, wafers di siliciu è pale di carburu di siliciu sottu. A paleta di carburu di silicium hè caru è ùn pò micca esse riparatu. Una volta accadutu un accidentu, pruvucarà enormi perdite di pruprietà.
In u prucessu LPCVD, ùn solu i prublemi di stress termichi sopra menzionati accadenu, ma postu chì u prucessu LPCVD richiede gas silane per passà à traversu l'ostia di siliciu, u prucessu à longu andà formarà ancu un revestimentu di siliciu nantu à u supportu di l'ostia è u barca di wafer. A causa di l'incongruenza di i coefficienti di espansione termale di u silicuu rivestitu è di quartz, u supportu di a barca è a barca crack, è a vita di vita serà seriamente ridutta. A vita di i battelli di quartz ordinariu è i supporti di barca in u prucessu LPCVD hè di solitu solu 2 à 3 mesi. Per quessa, hè particularmente impurtante di migliurà u materiale di supportu di barca per aumentà a forza è a vita di serviziu di u supportu di barca per evità tali accidenti.
In cortu, cum'è u tempu di prucessu è u numeru di volte aumentanu durante a produzzione di cellule solari, i battelli di quartz è altri cumpunenti sò propensi à cracks nascosti o ancu rotture. A vita di i battelli di quartz è i tubi di quartz in l'attuali linee di produzzione mainstream in Cina hè di circa 3-6 mesi, è anu da esse chjusu regularmente per a pulizia, mantenimentu è rimpiazzamentu di trasportatori di quartz. Inoltre, a sabbia di quartz d'alta purezza usata cum'è a materia prima per i cumpunenti di quartz hè attualmente in un statu di fornitura è dumanda stretta, è u prezzu hè stata à un altu livellu per un bellu pezzu, chì ovviamente ùn hè micca favurevule à migliurà a produzzione. efficienza è benefici ecunomichi.
Ceramica di carburu di siliciu"prisentà si"
Avà, a ghjente hà ghjuntu cun un materiale cù un rendimentu megliu per rimpiazzà certi cumpunenti di quartz-ceramica di carburu di siliciu.
A ceramica di carburu di siliciu hà una bona forza meccanica, stabilità termica, resistenza à alta temperatura, resistenza à l'ossidazione, resistenza à u scossa termale è resistenza à a corrosione chimica, è sò largamente usate in campi caldi cum'è metallurgia, machini, energia nova, è materiali di costruzione è chimichi. A so prestazione hè ancu abbastanza per a diffusione di cellule TOPcon in a fabricazione fotovoltaica, LPCVD (depositu di vapore chimicu à bassa pressione), PECVD (deposizione di vapore chimicu di plasma) è altri ligami di prucessu termale.
Supportu per barca in carburu di siliciu LPCVD è supportu per barca in carburu di siliciu di boru espansu
In cunfrontu cù i materiali tradiziunali di quartz, i supporti di barche, i battelli è i prudutti di tubi fatti di materiali ceramici di carburu di silicuu anu una forza più altu, una stabilità termica megliu, senza deformazione à alte temperature, è una vita di più di 5 volte quella di i materiali di quartz, chì ponu significativamente. riduce u costu di usu è a perdita di energia causata da mantenimentu è downtime. U vantaghju di u costu hè evidenti, è a fonte di materia prima hè larga.
Frà elli, a reazione di carburu di siliciu sinterizatu (RBSiC) hà una temperatura di sinterizazione bassa, un costu di produzzione bassu, una densificazione di materiale elevata, è quasi nisuna contrazione di volume durante a sinterizzazione di reazione. Hè particularmente adattatu per a preparazione di parti strutturali di grande dimensione è cumplessu. Per quessa, hè più adattatu per a produzzione di prudutti di grande dimensione è cumplessu, cum'è supporti di barca, barche, cantilever paddles, tubi di furnace, etc.
Barche di wafer di carburo di silicioanu ancu grandi prospettive di sviluppu in u futuru. Indipendentemente da u prucessu di LPCVD o di u prucessu di espansione di boru, a vita di a barca di quartz hè relativamente bassu, è u coefficient di espansione termale di u materiale di quartz hè inconsistente cù quellu di u materiale di carburu di siliciu. Per quessa, hè faciule d'avè deviazioni in u prucessu di currispundenza cù u supportu di barca di carburu di siliciu à alta temperatura, chì porta à a situazione di scuzzulate a barca o ancu rompe a barca. A barca di carburu di siliciu adopta a strada di prucessu di stampatura in una sola pezza è trasfurmazioni generale. I so requisiti di tolleranza di forma è pusizioni sò alti, è coopera megliu cù u supportu di barca di carburu di siliciu. Inoltre, u carburu di siliciu hà una forza alta, è a barca hè assai menu prubabile di rompe per via di a collisione umana chì a barca di quartz.
Barca in wafer di carburu di siliciu
U tubu di furnace hè u principale cumpunente di trasferimentu di calore di u furnace, chì ghjoca un rolu in u sigillamentu è u trasferimentu di calore uniforme. In cunfrontu cù i tubi di furnace di quartz, i tubi di furnace di carburu di siliciu anu una bona conduttività termica, un riscaldamentu uniforme è una bona stabilità termica, è a so vita hè più di 5 volte quella di i tubi di quartz.
Riassuntu
In generale, sia in quantu à u rendiment di u produttu o u costu di l'usu, i materiali ceramichi di carburu di siliciu anu più vantaghji cà i materiali di quartz in certi aspetti di u campu di e cellule solari. L'applicazione di materiali ceramichi di carburu di siliciu in l'industria fotovoltaica hà assai aiutatu à e cumpagnie fotovoltaiche à riduce u costu d'investimentu di materiali ausiliari è à migliurà a qualità di u produttu è a cumpetitività. In u futuru, cù l'applicazione à grande scala di tubi di furnace di carburu di silicuu di grande dimensione, barche di carburu di silicuu di alta purezza è supporti di barche è a riduzione continua di i costi, l'applicazione di materiali ceramici di carburu di siliciu in u campu di e cellule fotovoltaiche diventerà. un fattore chjave in a migliurà l'efficienza di a cunversione di l'energia luminosa è a riduzione di i costi di l'industria in u campu di a generazione di energia fotovoltaica, è hà da avè un impattu impurtante in u sviluppu di a nova energia fotovoltaica.
Tempu di Postu: Nov-05-2024