Με τη συνεχή ανάπτυξη του σημερινού κόσμου, η μη ανανεώσιμη ενέργεια εξαντλείται ολοένα και περισσότερο και η ανθρώπινη κοινωνία είναι όλο και πιο επείγουσα στη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που αντιπροσωπεύονται από «άνεμο, φως, νερό και πυρηνική ενέργεια». Σε σύγκριση με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, οι άνθρωποι διαθέτουν την πιο ώριμη, ασφαλή και αξιόπιστη τεχνολογία για τη χρήση της ηλιακής ενέργειας. Μεταξύ αυτών, η βιομηχανία φωτοβολταϊκών κυττάρων με πυρίτιο υψηλής καθαρότητας ως υπόστρωμα έχει αναπτυχθεί εξαιρετικά γρήγορα. Μέχρι το τέλος του 2023, η αθροιστική εγκατεστημένη ισχύς ηλιακών φωτοβολταϊκών στη χώρα μου έχει ξεπεράσει τα 250 γιγαβάτ και η φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας έχει φθάσει τα 266,3 δισεκατομμύρια kWh, σημειώνοντας αύξηση περίπου 30% από έτος σε έτος, και η νέα ικανότητα παραγωγής ενέργειας που προστέθηκε είναι 78,42 εκατομμύρια κιλοβάτ, σημειώνοντας αύξηση 154% από έτος σε έτος. Από τα τέλη Ιουνίου, η σωρευτική εγκατεστημένη ισχύς παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας ήταν περίπου 470 εκατομμύρια κιλοβάτ, η οποία έχει ξεπεράσει την υδροηλεκτρική ενέργεια και έγινε η δεύτερη μεγαλύτερη πηγή ενέργειας στη χώρα μου.
Ενώ η βιομηχανία φωτοβολταϊκών αναπτύσσεται με ταχείς ρυθμούς, η νέα βιομηχανία υλικών που την υποστηρίζει αναπτύσσεται επίσης γρήγορα. Συστατικά χαλαζία όπωςχωνευτήρια χαλαζία, τα σκάφη χαλαζία και οι φιάλες χαλαζία είναι μεταξύ αυτών, που παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία κατασκευής φωτοβολταϊκών. Για παράδειγμα, τα χωνευτήρια χαλαζία χρησιμοποιούνται για τη συγκράτηση του τηγμένου πυριτίου στην παραγωγή ράβδων πυριτίου και πλινθωμάτων πυριτίου. Σκάφη χαλαζία, σωλήνες, μπουκάλια, δεξαμενές καθαρισμού κ.λπ. παίζουν φέρουσα λειτουργία στη διάχυση, τον καθαρισμό και άλλους κρίκους διαδικασίας στην παραγωγή ηλιακών κυψελών κ.λπ., διασφαλίζοντας την καθαρότητα και την ποιότητα των υλικών πυριτίου.
Κύριες εφαρμογές εξαρτημάτων χαλαζία για την κατασκευή φωτοβολταϊκών
Στη διαδικασία κατασκευής των ηλιακών φωτοβολταϊκών κυψελών, οι γκοφρέτες πυριτίου τοποθετούνται σε ένα σκάφος γκοφρέτας και το σκάφος τοποθετείται σε ένα στήριγμα βάφου για διάχυση, LPCVD και άλλες θερμικές διεργασίες, ενώ το κουπί πρόβολου καρβιδίου πυριτίου είναι το βασικό εξάρτημα φόρτωσης για τη μετακίνηση το στήριγμα του σκάφους που μεταφέρει γκοφρέτες πυριτίου μέσα και έξω από τον φούρνο θέρμανσης. Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, το κουπί πρόβολου καρβιδίου του πυριτίου μπορεί να εξασφαλίσει την ομοκεντρικότητα του πλακιδίου πυριτίου και του σωλήνα του κλιβάνου, καθιστώντας έτσι τη διάχυση και την παθητικοποίηση πιο ομοιόμορφη. Ταυτόχρονα, δεν ρυπαίνει και δεν παραμορφώνεται σε υψηλές θερμοκρασίες, έχει καλή αντοχή στο θερμικό σοκ και μεγάλη χωρητικότητα φορτίου και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στον τομέα των φωτοβολταϊκών κυψελών.
Σχηματικό διάγραμμα βασικών στοιχείων φόρτωσης μπαταρίας
Στη διαδικασία διάχυσης μαλακής προσγείωσης, το παραδοσιακό σκάφος χαλαζία καιβάρκα γκοφρέταη υποστήριξη πρέπει να τοποθετηθεί η γκοφρέτα πυριτίου μαζί με το στήριγμα του σκάφους χαλαζία στο σωλήνα χαλαζία στον κλίβανο διάχυσης. Σε κάθε διαδικασία διάχυσης, το στήριγμα σκάφους χαλαζία γεμάτο με γκοφρέτες πυριτίου τοποθετείται στο κουπί καρβιδίου του πυριτίου. Αφού το κουπί καρβιδίου του πυριτίου εισέλθει στον σωλήνα χαλαζία, το κουπί βυθίζεται αυτόματα για να βάλει κάτω το στήριγμα του σκάφους χαλαζία και τη γκοφρέτα πυριτίου και στη συνέχεια επιστρέφει αργά στην αρχή. Μετά από κάθε διαδικασία, το στήριγμα του σκάφους χαλαζία πρέπει να αφαιρείται από τοκουπί καρβιδίου του πυριτίου. Τέτοια συχνή λειτουργία θα προκαλέσει τη φθορά της υποστήριξης του σκάφους χαλαζία για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μόλις το στήριγμα του σκάφους χαλαζία ραγίσει και σπάσει, ολόκληρο το στήριγμα του σκάφους χαλαζία θα πέσει από το κουπί καρβιδίου του πυριτίου και στη συνέχεια θα καταστρέψει τα μέρη χαλαζία, τις γκοφρέτες πυριτίου και τα κουπιά καρβιδίου του πυριτίου από κάτω. Το κουπί καρβιδίου του πυριτίου είναι ακριβό και δεν επισκευάζεται. Μόλις συμβεί ένα ατύχημα, θα προκαλέσει τεράστιες ζημιές περιουσίας.
Στη διαδικασία LPCVD, όχι μόνο θα προκύψουν τα προαναφερθέντα προβλήματα θερμικής καταπόνησης, αλλά καθώς η διαδικασία LPCVD απαιτεί αέριο σιλανίου να περάσει μέσα από τη γκοφρέτα πυριτίου, η μακροπρόθεσμη διαδικασία θα σχηματίσει επίσης μια επίστρωση πυριτίου στο στήριγμα του σκάφους γκοφρέτας και βάρκα γκοφρέτα. Λόγω της ασυνέπειας των συντελεστών θερμικής διαστολής του επικαλυμμένου πυριτίου και χαλαζία, το στήριγμα του σκάφους και το σκάφος θα ραγίσουν και η διάρκεια ζωής θα μειωθεί σοβαρά. Η διάρκεια ζωής των συνηθισμένων σκαφών χαλαζία και των στηρίξεων σκαφών στη διαδικασία LPCVD είναι συνήθως μόνο 2 έως 3 μήνες. Επομένως, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να βελτιωθεί το υλικό στήριξης του σκάφους για να αυξηθεί η αντοχή και η διάρκεια ζωής του στηρίγματος του σκάφους για την αποφυγή τέτοιων ατυχημάτων.
Εν ολίγοις, καθώς ο χρόνος διεργασίας και ο αριθμός των φορών αυξάνεται κατά την παραγωγή ηλιακών κυψελών, τα σκάφη χαλαζία και άλλα εξαρτήματα είναι επιρρεπή σε κρυφές ρωγμές ή ακόμα και σπασίματα. Η διάρκεια ζωής των σκαφών χαλαζία και των σωλήνων χαλαζία στις τρέχουσες κύριες γραμμές παραγωγής στην Κίνα είναι περίπου 3-6 μήνες και πρέπει να κλείνουν τακτικά για τον καθαρισμό, τη συντήρηση και την αντικατάσταση των φορέων χαλαζία. Επιπλέον, η χαλαζιακή άμμος υψηλής καθαρότητας που χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για τα εξαρτήματα χαλαζία βρίσκεται επί του παρόντος σε μια κατάσταση στενής προσφοράς και ζήτησης και η τιμή βρίσκεται σε υψηλό επίπεδο για μεγάλο χρονικό διάστημα, κάτι που προφανώς δεν ευνοεί τη βελτίωση της παραγωγής αποτελεσματικότητα και οικονομικά οφέλη.
Κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου"εμφανίζομαι"
Τώρα, οι άνθρωποι έχουν βρει ένα υλικό με καλύτερη απόδοση για να αντικαταστήσουν ορισμένα εξαρτήματα χαλαζία-κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου.
Τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου έχουν καλή μηχανική αντοχή, θερμική σταθερότητα, αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, αντίσταση στην οξείδωση, αντοχή σε θερμικό σοκ και αντοχή στη χημική διάβρωση και χρησιμοποιούνται ευρέως σε θερμούς τομείς όπως η μεταλλουργία, τα μηχανήματα, η νέα ενέργεια και τα οικοδομικά υλικά και χημικά. Η απόδοσή του είναι επίσης επαρκής για τη διάχυση των κυψελών TOPcon στην κατασκευή φωτοβολταϊκών, LPCVD (χαμηλής πίεσης χημική εναπόθεση ατμών), PECVD (εναπόθεση χημικών ατμών πλάσματος) και άλλους συνδέσμους θερμικής διεργασίας.
Υποστήριξη σκάφους από καρβίδιο πυριτίου LPCVD και υποστήριξη σκάφους καρβιδίου πυριτίου με διογκωμένο βόριο
Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά χαλαζία, τα στηρίγματα σκαφών, τα σκάφη και τα προϊόντα σωλήνων από κεραμικά υλικά καρβιδίου του πυριτίου έχουν υψηλότερη αντοχή, καλύτερη θερμική σταθερότητα, καμία παραμόρφωση σε υψηλές θερμοκρασίες και διάρκεια ζωής μεγαλύτερη από 5 φορές μεγαλύτερη από αυτή των υλικών χαλαζία, κάτι που μπορεί σημαντικά μείωση του κόστους χρήσης και της απώλειας ενέργειας που προκαλείται από τη συντήρηση και το χρόνο διακοπής λειτουργίας. Το πλεονέκτημα κόστους είναι προφανές και η πηγή των πρώτων υλών είναι μεγάλη.
Μεταξύ αυτών, το πυροσυσσωματωμένο καρβίδιο του πυριτίου (RBSiC) έχει χαμηλή θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης, χαμηλό κόστος παραγωγής, υψηλή πυκνότητα υλικού και σχεδόν καμία συρρίκνωση όγκου κατά τη σύντηξη αντίδρασης. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για την παρασκευή δομικών μερών μεγάλου μεγέθους και πολύπλοκου σχήματος. Ως εκ τούτου, είναι πιο κατάλληλο για την παραγωγή μεγάλων και πολύπλοκων προϊόντων όπως στηρίγματα σκαφών, βάρκες, κουπιά προβόλου, σωλήνες φούρνου κ.λπ.
Βάρκες γκοφρέτας καρβιδίου πυριτίουέχουν επίσης μεγάλες προοπτικές ανάπτυξης στο μέλλον. Ανεξάρτητα από τη διαδικασία LPCVD ή τη διαδικασία διαστολής του βορίου, η διάρκεια ζωής του σκάφους χαλαζία είναι σχετικά χαμηλή και ο συντελεστής θερμικής διαστολής του υλικού χαλαζία είναι ασυνεπής με αυτόν του υλικού καρβιδίου του πυριτίου. Ως εκ τούτου, είναι εύκολο να υπάρχουν αποκλίσεις στη διαδικασία ταιριάσματος με το στήριγμα σκάφους καρβιδίου πυριτίου σε υψηλή θερμοκρασία, γεγονός που οδηγεί σε κατάσταση ανακίνησης του σκάφους ή ακόμα και θραύσης του σκάφους. Το σκάφος καρβιδίου του πυριτίου υιοθετεί τη διαδικασία της μονοκόμματης χύτευσης και της συνολικής επεξεργασίας. Οι απαιτήσεις ανοχής σχήματος και θέσης είναι υψηλές και συνεργάζεται καλύτερα με το στήριγμα σκάφους καρβιδίου του πυριτίου. Επιπλέον, το καρβίδιο του πυριτίου έχει υψηλή αντοχή και το σκάφος είναι πολύ λιγότερο πιθανό να σπάσει λόγω ανθρώπινης σύγκρουσης από το σκάφος χαλαζία.
Βάρκα γκοφρέτα καρβιδίου πυριτίου
Ο σωλήνας του κλιβάνου είναι το κύριο εξάρτημα μεταφοράς θερμότητας του κλιβάνου, το οποίο παίζει ρόλο στη σφράγιση και την ομοιόμορφη μεταφορά θερμότητας. Σε σύγκριση με τους σωλήνες κλιβάνου χαλαζία, οι σωλήνες κλιβάνου καρβιδίου του πυριτίου έχουν καλή θερμική αγωγιμότητα, ομοιόμορφη θέρμανση και καλή θερμική σταθερότητα και η διάρκεια ζωής τους είναι μεγαλύτερη από 5 φορές εκείνη των σωλήνων χαλαζία.
Περίληψη
Γενικά, είτε όσον αφορά την απόδοση του προϊόντος είτε το κόστος χρήσης, τα κεραμικά υλικά καρβιδίου του πυριτίου έχουν περισσότερα πλεονεκτήματα από τα υλικά χαλαζία σε ορισμένες πτυχές του πεδίου των ηλιακών κυψελών. Η εφαρμογή κεραμικών υλικών καρβιδίου του πυριτίου στη βιομηχανία φωτοβολταϊκών έχει βοηθήσει σημαντικά τις εταιρείες φωτοβολταϊκών να μειώσουν το κόστος επένδυσης των βοηθητικών υλικών και να βελτιώσουν την ποιότητα και την ανταγωνιστικότητα των προϊόντων. Στο μέλλον, με τη μεγάλης κλίμακας εφαρμογή σωλήνων κλιβάνου καρβιδίου πυριτίου μεγάλου μεγέθους, σκαφών καρβιδίου πυριτίου υψηλής καθαρότητας και στηρίγματα σκαφών και τη συνεχή μείωση του κόστους, η εφαρμογή κεραμικών υλικών καρβιδίου του πυριτίου στον τομέα των φωτοβολταϊκών κυψελών θα γίνει αποτελεί βασικό παράγοντα για τη βελτίωση της απόδοσης της μετατροπής της φωτεινής ενέργειας και τη μείωση του βιομηχανικού κόστους στον τομέα της παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας και θα έχει σημαντικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη της νέας φωτοβολταϊκής ενέργειας.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-05-2024