Gyda datblygiad parhaus y byd heddiw, mae ynni anadnewyddadwy yn dod yn fwyfwy dihysbyddu, ac mae cymdeithas ddynol yn fwyfwy brys i ddefnyddio ynni adnewyddadwy a gynrychiolir gan “wynt, golau, dŵr a niwclear”. O'i gymharu â ffynonellau ynni adnewyddadwy eraill, mae gan fodau dynol y dechnoleg fwyaf aeddfed, diogel a dibynadwy ar gyfer defnyddio ynni'r haul. Yn eu plith, mae'r diwydiant celloedd ffotofoltäig gyda silicon purdeb uchel fel y swbstrad wedi datblygu'n gyflym iawn. Erbyn diwedd 2023, mae gallu gosodedig ffotofoltäig solar cronnol fy ngwlad wedi rhagori ar 250 gigawat, ac mae cynhyrchu pŵer ffotofoltäig wedi cyrraedd 266.3 biliwn kWh, cynnydd o tua 30% flwyddyn ar ôl blwyddyn, a'r gallu cynhyrchu pŵer sydd newydd ei ychwanegu yw 78.42 miliwn cilowat, cynnydd o 154% flwyddyn ar ôl blwyddyn. Ar ddiwedd mis Mehefin, roedd cynhwysedd gosodedig cronnol cynhyrchu pŵer ffotofoltäig tua 470 miliwn cilowat, sydd wedi rhagori ar ynni dŵr i ddod yn ffynhonnell pŵer ail fwyaf yn fy ngwlad.
Er bod y diwydiant ffotofoltäig yn datblygu'n gyflym, mae'r diwydiant deunyddiau newydd sy'n ei gefnogi hefyd yn datblygu'n gyflym. Cydrannau cwarts felcrucibles cwarts, cychod cwarts, a photeli cwarts yn eu plith, yn chwarae rhan bwysig yn y broses weithgynhyrchu ffotofoltäig. Er enghraifft, defnyddir crucibles cwarts i ddal silicon tawdd wrth gynhyrchu gwiail silicon ac ingotau silicon; mae cychod cwarts, tiwbiau, poteli, tanciau glanhau, ac ati yn chwarae swyddogaeth dwyn yn y trylediad, glanhau a chysylltiadau prosesau eraill wrth gynhyrchu celloedd solar, ac ati, gan sicrhau purdeb ac ansawdd deunyddiau silicon.
Prif gymwysiadau cydrannau cwarts ar gyfer gweithgynhyrchu ffotofoltäig
Yn y broses weithgynhyrchu o gelloedd solar ffotofoltäig, gosodir wafferi silicon ar gwch wafer, a gosodir y cwch ar gwch wafer gefnogaeth ar gyfer trylediad, LPCVD a phrosesau thermol eraill, tra bod y padl cantilifer silicon carbid yw'r elfen llwytho allweddol ar gyfer symud y gefnogaeth cwch sy'n cario wafferi silicon i mewn ac allan o'r ffwrnais gwresogi. Fel y dangosir yn y ffigur isod, gall y padl cantilifer carbid silicon sicrhau concentricity y wafer silicon a'r tiwb ffwrnais, a thrwy hynny wneud y trylediad a passivation yn fwy unffurf. Ar yr un pryd, mae'n rhydd o lygredd ac heb ei ddadffurfio ar dymheredd uchel, mae ganddo wrthwynebiad sioc thermol da a chynhwysedd llwyth mawr, ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth ym maes celloedd ffotofoltäig.
Diagram sgematig o gydrannau llwytho batri allweddol
Yn y broses trylediad glanio meddal, mae'r cwch cwarts traddodiadol acwch waffermae angen i gefnogaeth roi'r wafer silicon ynghyd â'r gefnogaeth cwch cwarts i'r tiwb cwarts yn y ffwrnais tryledu. Ym mhob proses tryledu, gosodir y gefnogaeth cwch cwarts wedi'i lenwi â wafferi silicon ar y padl carbid silicon. Ar ôl i'r padl carbid silicon fynd i mewn i'r tiwb cwarts, mae'r padl yn suddo'n awtomatig i roi'r gefnogaeth cwch cwarts a'r wafer silicon i lawr, ac yna'n rhedeg yn ôl yn araf i'r tarddiad. Ar ôl pob proses, mae angen tynnu'r gefnogaeth cwch cwarts o'rpadl carbid silicon. Bydd gweithrediad aml o'r fath yn achosi i'r gefnogaeth cwch cwarts dreulio dros gyfnod hir o amser. Unwaith y bydd y gefnogaeth cwch cwarts yn cracio ac yn torri, bydd y gefnogaeth cwch cwarts cyfan yn disgyn oddi ar y padl carbid silicon, ac yna'n niweidio'r rhannau cwarts, wafferi silicon a padlau carbid silicon isod. Mae'r padl carbid silicon yn ddrud ac ni ellir ei atgyweirio. Unwaith y bydd damwain yn digwydd, bydd yn achosi colledion eiddo enfawr.
Yn y broses LPCVD, nid yn unig y bydd y problemau straen thermol uchod yn digwydd, ond gan fod y broses LPCVD yn gofyn am nwy silane i basio trwy'r wafer silicon, bydd y broses hirdymor hefyd yn ffurfio cotio silicon ar y gefnogaeth cwch wafer a'r cwch waffer. Oherwydd anghysondeb cyfernodau ehangu thermol y silicon gorchuddio a chwarts, bydd y gefnogaeth cwch a'r cwch yn cracio, a bydd y rhychwant oes yn cael ei leihau'n ddifrifol. Dim ond 2 i 3 mis yw hyd oes cychod cwarts cyffredin a chynhalwyr cychod yn y broses LPCVD fel arfer. Felly, mae'n arbennig o bwysig gwella'r deunydd cymorth cychod i gynyddu cryfder a bywyd gwasanaeth y gefnogaeth cwch er mwyn osgoi damweiniau o'r fath.
Yn fyr, wrth i amser y broses a'r nifer o weithiau gynyddu wrth gynhyrchu celloedd solar, mae cychod cwarts a chydrannau eraill yn dueddol o gael craciau cudd neu hyd yn oed seibiannau. Mae bywyd cychod cwarts a thiwbiau cwarts yn y llinellau cynhyrchu prif ffrwd presennol yn Tsieina tua 3-6 mis, ac mae angen eu cau i lawr yn rheolaidd ar gyfer glanhau, cynnal a chadw, ac ailosod cludwyr cwarts. Ar ben hynny, mae'r tywod cwarts purdeb uchel a ddefnyddir fel y deunydd crai ar gyfer cydrannau cwarts ar hyn o bryd mewn cyflwr o gyflenwad a galw tynn, ac mae'r pris wedi bod yn rhedeg ar lefel uchel ers amser maith, nad yw'n amlwg yn ffafriol i wella'r cynhyrchiad. effeithlonrwydd a manteision economaidd.
Cerameg silicon carbid"dangos i fyny"
Nawr, mae pobl wedi dod o hyd i ddeunydd gyda pherfformiad gwell i ddisodli rhai cydrannau cwarts - cerameg carbid silicon.
Mae gan serameg carbid silicon gryfder mecanyddol da, sefydlogrwydd thermol, ymwrthedd tymheredd uchel, ymwrthedd ocsideiddio, ymwrthedd sioc thermol a gwrthiant cyrydiad cemegol, ac fe'u defnyddir yn eang mewn meysydd poeth megis meteleg, peiriannau, ynni newydd, a deunyddiau adeiladu a chemegau. Mae ei berfformiad hefyd yn ddigonol ar gyfer tryledu celloedd TOPcon mewn gweithgynhyrchu ffotofoltäig, LPCVD (dyddodiad anwedd cemegol pwysedd isel), PECVD (dyddodiad anwedd cemegol plasma) a chysylltiadau prosesau thermol eraill.
Cefnogaeth cwch carbid silicon LPCVD a chefnogaeth cwch carbid silicon wedi'i ehangu â boron
O'i gymharu â deunyddiau cwarts traddodiadol, mae gan gynhalwyr cychod, cychod, a chynhyrchion tiwb wedi'u gwneud o ddeunyddiau ceramig carbid silicon gryfder uwch, gwell sefydlogrwydd thermol, dim dadffurfiad ar dymheredd uchel, a hyd oes o fwy na 5 gwaith yn fwy na deunyddiau cwarts, a all yn sylweddol lleihau cost defnyddio a cholli ynni a achosir gan waith cynnal a chadw ac amser segur. Mae'r fantais gost yn amlwg, ac mae ffynhonnell y deunyddiau crai yn eang.
Yn eu plith, mae gan carbid silicon adwaith sintered (RBSiC) dymheredd sintering isel, cost cynhyrchu isel, dwysedd deunydd uchel, a bron dim crebachu cyfaint yn ystod sintro adwaith. Mae'n arbennig o addas ar gyfer paratoi rhannau strwythurol maint mawr a siâp cymhleth. Felly, mae'n fwyaf addas ar gyfer cynhyrchu cynhyrchion mawr a chymhleth megis cynhalwyr cychod, cychod, padlau cantilifer, tiwbiau ffwrnais, ac ati.
Cychod wafferi silicon carbidhefyd â rhagolygon datblygu gwych yn y dyfodol. Waeth beth fo'r broses LPCVD neu'r broses ehangu boron, mae bywyd y cwch cwarts yn gymharol isel, ac mae cyfernod ehangu thermol y deunydd cwarts yn anghyson â chyfernod y deunydd carbid silicon. Felly, mae'n hawdd cael gwyriadau yn y broses o gydweddu â deiliad y cwch carbid silicon ar dymheredd uchel, sy'n arwain at y sefyllfa o ysgwyd y cwch neu hyd yn oed dorri'r cwch. Mae'r cwch carbid silicon yn mabwysiadu'r llwybr proses o fowldio un darn a phrosesu cyffredinol. Mae ei ofynion goddefgarwch siâp a safle yn uchel, ac mae'n cydweithredu'n well â deiliad y cwch carbid silicon. Yn ogystal, mae gan carbid silicon gryfder uchel, ac mae'r cwch yn llawer llai tebygol o dorri oherwydd gwrthdrawiad dynol na'r cwch cwarts.
Cwch wafferi silicon carbid
Y tiwb ffwrnais yw prif elfen trosglwyddo gwres y ffwrnais, sy'n chwarae rhan mewn selio a throsglwyddo gwres unffurf. O'i gymharu â thiwbiau ffwrnais cwarts, mae gan diwbiau ffwrnais carbid silicon ddargludedd thermol da, gwresogi unffurf, a sefydlogrwydd thermol da, ac mae eu bywyd yn fwy na 5 gwaith yn fwy na thiwbiau cwarts.
Crynodeb
Yn gyffredinol, boed o ran perfformiad cynnyrch neu gost defnyddio, mae gan ddeunyddiau ceramig carbid silicon fwy o fanteision na deunyddiau cwarts mewn rhai agweddau ar y maes celloedd solar. Mae cymhwyso deunyddiau ceramig carbid silicon yn y diwydiant ffotofoltäig wedi helpu cwmnïau ffotofoltäig yn fawr i leihau cost buddsoddi deunyddiau ategol a gwella ansawdd y cynnyrch a chystadleurwydd. Yn y dyfodol, gyda chymhwysiad ar raddfa fawr o diwbiau ffwrnais carbid silicon mawr, cychod carbid silicon purdeb uchel a chynhalwyr cychod a gostyngiad parhaus mewn costau, bydd cymhwyso deunyddiau ceramig carbid silicon ym maes celloedd ffotofoltäig yn dod yn yn ffactor allweddol wrth wella effeithlonrwydd trosi ynni ysgafn a lleihau costau diwydiant ym maes cynhyrchu pŵer ffotofoltäig, a bydd yn cael effaith bwysig ar ddatblygiad ynni newydd ffotofoltäig.
Amser postio: Nov-05-2024