સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન એ વિશ્વનો સૌથી આશાસ્પદ નવી ઉર્જા ઉદ્યોગ બની ગયો છે. પોલિસિલિકોન અને આકારહીન સિલિકોન સૌર કોષોની તુલનામાં, ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન મટિરિયલ તરીકે મોનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન, ઉચ્ચ ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા અને ઉત્કૃષ્ટ વ્યાપારી લાભો ધરાવે છે, અને તે સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશનનો મુખ્ય પ્રવાહ બની ગયો છે. Czochralski (CZ) એ મોનોક્રિસ્ટાલિન સિલિકોન તૈયાર કરવાની મુખ્ય પદ્ધતિઓમાંની એક છે. Czochralski મોનોક્રિસ્ટલાઇન ફર્નેસની રચનામાં ફર્નેસ સિસ્ટમ, વેક્યુમ સિસ્ટમ, ગેસ સિસ્ટમ, થર્મલ ફિલ્ડ સિસ્ટમ અને ઇલેક્ટ્રિકલ કંટ્રોલ સિસ્ટમનો સમાવેશ થાય છે. મોનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોનની વૃદ્ધિ માટે થર્મલ ફિલ્ડ સિસ્ટમ એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિસ્થિતિઓમાંની એક છે, અને મોનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોનની ગુણવત્તા થર્મલ ફિલ્ડના તાપમાનના ઢાળ વિતરણ દ્વારા સીધી અસર કરે છે.
થર્મલ ફિલ્ડ ઘટકો મુખ્યત્વે કાર્બન સામગ્રી (ગ્રેફાઇટ સામગ્રી અને કાર્બન/કાર્બન સંયુક્ત સામગ્રી) થી બનેલા હોય છે, જે તેમના કાર્યો અનુસાર આધાર ભાગો, કાર્યાત્મક ભાગો, ગરમી તત્વો, રક્ષણાત્મક ભાગો, થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી વગેરેમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. આકૃતિ 1 માં બતાવેલ છે. જેમ જેમ મોનોક્રિસ્ટાલિન સિલિકોનનું કદ સતત વધતું જાય છે, તેમ થર્મલ ફિલ્ડ ઘટકો માટે કદની જરૂરિયાતો પણ વધારો કાર્બન/કાર્બન સંયુક્ત સામગ્રી તેની પરિમાણીય સ્થિરતા અને ઉત્કૃષ્ટ યાંત્રિક ગુણધર્મોને કારણે મોનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન માટે થર્મલ ફિલ્ડ સામગ્રી માટે પ્રથમ પસંદગી બની જાય છે.
czochralcian monocrystalline સિલિકોનની પ્રક્રિયામાં, સિલિકોન સામગ્રીના ગલનથી સિલિકોન વરાળ અને પીગળેલા સિલિકોન સ્પ્લેશ ઉત્પન્ન થશે, પરિણામે કાર્બન/કાર્બન થર્મલ ફિલ્ડ મટિરિયલ્સનું સિલિસિફિકેશન ધોવાણ થશે અને કાર્બન/કાર્બન થર્મલ ફિલ્ડ મટિરિયલ્સના યાંત્રિક ગુણધર્મો અને સર્વિસ લાઇફમાં ઘટાડો થશે. ગંભીર રીતે અસરગ્રસ્ત. તેથી, કાર્બન/કાર્બન થર્મલ ફિલ્ડ મટિરિયલ્સના સિલિફિકેશન ધોવાણને કેવી રીતે ઘટાડવું અને તેમની સર્વિસ લાઇફ કેવી રીતે સુધારવી તે મોનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન ઉત્પાદકો અને કાર્બન/કાર્બન થર્મલ ફિલ્ડ મટિરિયલ ઉત્પાદકોની સામાન્ય ચિંતાઓમાંની એક બની ગઈ છે.સિલિકોન કાર્બાઇડ કોટિંગકાર્બન/કાર્બન થર્મલ ફીલ્ડ મટીરીયલની સપાટીના કોટિંગ પ્રોટેક્શન માટે તેની ઉત્તમ થર્મલ શોક પ્રતિકાર અને વસ્ત્રોના પ્રતિકારને કારણે પ્રથમ પસંદગી બની છે.
આ પેપરમાં, મોનોક્રિસ્ટાલિન સિલિકોન ઉત્પાદનમાં વપરાતી કાર્બન/કાર્બન થર્મલ ફિલ્ડ સામગ્રીથી શરૂ કરીને, સિલિકોન કાર્બાઇડ કોટિંગની મુખ્ય તૈયારી પદ્ધતિઓ, ફાયદા અને ગેરફાયદા રજૂ કરવામાં આવ્યા છે. આના આધારે, કાર્બન/કાર્બન થર્મલ ફિલ્ડ મટિરિયલ્સમાં સિલિકોન કાર્બાઇડ કોટિંગના ઉપયોગ અને સંશોધનની પ્રગતિની સમીક્ષા કાર્બન/કાર્બન થર્મલ ફિલ્ડ મટિરિયલ્સની લાક્ષણિકતાઓ અને કાર્બન/કાર્બન થર્મલ ફિલ્ડ મટિરિયલ્સની સપાટી કોટિંગ સંરક્ષણ માટેના સૂચનો અને વિકાસ દિશાઓ અનુસાર કરવામાં આવે છે. આગળ મૂકવામાં આવે છે.
ની 1 તૈયારી ટેકનોલોજીસિલિકોન કાર્બાઇડ કોટિંગ
1.1 એમ્બેડિંગ પદ્ધતિ
એમ્બેડિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ઘણીવાર C/ C-sic સંયુક્ત સામગ્રી સિસ્ટમમાં સિલિકોન કાર્બાઇડના આંતરિક કોટિંગને તૈયાર કરવા માટે થાય છે. આ પદ્ધતિ સૌપ્રથમ કાર્બન/કાર્બન સંયુક્ત સામગ્રીને લપેટવા માટે મિશ્ર પાવડરનો ઉપયોગ કરે છે, અને પછી ચોક્કસ તાપમાને હીટ ટ્રીટમેન્ટ કરે છે. કોટિંગ બનાવવા માટે મિશ્રિત પાવડર અને નમૂનાની સપાટી વચ્ચે જટિલ ભૌતિક-રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી થાય છે. તેનો ફાયદો એ છે કે પ્રક્રિયા સરળ છે, માત્ર એક જ પ્રક્રિયા ગાઢ, ક્રેક-ફ્રી મેટ્રિક્સ સંયુક્ત સામગ્રી તૈયાર કરી શકે છે; પ્રીફોર્મથી અંતિમ ઉત્પાદનમાં નાના કદમાં ફેરફાર; કોઈપણ ફાઇબર પ્રબલિત માળખું માટે યોગ્ય; કોટિંગ અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે ચોક્કસ કમ્પોઝિશન ગ્રેડિયન્ટ બનાવી શકાય છે, જે સબસ્ટ્રેટ સાથે સારી રીતે જોડાયેલું છે. જો કે, તેના ગેરફાયદા પણ છે, જેમ કે ઊંચા તાપમાને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા, જે ફાઇબરને નુકસાન પહોંચાડે છે અને કાર્બન/કાર્બન મેટ્રિક્સના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં ઘટાડો થાય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ જેવા પરિબળોને કારણે કોટિંગની એકરૂપતાને નિયંત્રિત કરવી મુશ્કેલ છે, જે કોટિંગને અસમાન બનાવે છે.
1.2 સ્લરી કોટિંગ પદ્ધતિ
સ્લરી કોટિંગ પદ્ધતિ એ છે કે કોટિંગ સામગ્રી અને બાઈન્ડરને મિશ્રણમાં ભેળવવું, મેટ્રિક્સની સપાટી પર સમાનરૂપે બ્રશ કરવું, નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં સૂકાયા પછી, કોટેડ નમૂનાને ઉચ્ચ તાપમાને સિન્ટર કરવામાં આવે છે, અને જરૂરી કોટિંગ મેળવી શકાય છે. ફાયદા એ છે કે પ્રક્રિયા સરળ અને ચલાવવા માટે સરળ છે, અને કોટિંગ જાડાઈ નિયંત્રિત કરવા માટે સરળ છે; ગેરલાભ એ છે કે કોટિંગ અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે નબળી બંધન શક્તિ છે, અને કોટિંગની થર્મલ આંચકો પ્રતિકાર નબળી છે, અને કોટિંગની એકરૂપતા ઓછી છે.
1.3 રાસાયણિક વરાળ પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિ
રાસાયણિક વરાળ પ્રતિક્રિયા (CVR) પદ્ધતિ એ એક પ્રક્રિયા પદ્ધતિ છે જે ચોક્કસ તાપમાને નક્કર સિલિકોન સામગ્રીને સિલિકોન વરાળમાં બાષ્પીભવન કરે છે, અને પછી સિલિકોન વરાળ મેટ્રિક્સની અંદર અને સપાટી પર ફેલાય છે, અને મેટ્રિક્સમાં કાર્બન સાથે સીટુમાં પ્રતિક્રિયા આપે છે. સિલિકોન કાર્બાઇડ. તેના ફાયદાઓમાં ભઠ્ઠીમાં એકસમાન વાતાવરણ, સતત પ્રતિક્રિયા દર અને દરેક જગ્યાએ કોટેડ સામગ્રીની જમાવટનો સમાવેશ થાય છે; પ્રક્રિયા સરળ અને ચલાવવા માટે સરળ છે, અને કોટિંગની જાડાઈને સિલિકોન વરાળનું દબાણ, જમા થવાનો સમય અને અન્ય પરિમાણો બદલીને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. ગેરલાભ એ છે કે નમૂનાને ભઠ્ઠીમાંની સ્થિતિથી ખૂબ અસર થાય છે, અને ભઠ્ઠીમાં સિલિકોન વરાળનું દબાણ સૈદ્ધાંતિક એકરૂપતા સુધી પહોંચી શકતું નથી, પરિણામે અસમાન કોટિંગ જાડાઈ થાય છે.
1.4 રાસાયણિક વરાળ જમા કરવાની પદ્ધતિ
રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન (CVD) એ એક પ્રક્રિયા છે જેમાં હાઇડ્રોકાર્બન્સનો ઉપયોગ ગેસ સ્ત્રોત તરીકે થાય છે અને ઉચ્ચ શુદ્ધતા N2/Ar નો ઉપયોગ રાસાયણિક વરાળ રિએક્ટરમાં મિશ્રિત વાયુઓ દાખલ કરવા માટે વાહક ગેસ તરીકે થાય છે અને હાઇડ્રોકાર્બન વિઘટિત, સંશ્લેષણ, વિખરાયેલા, શોષિત અને ઉકેલવામાં આવે છે. કાર્બન/કાર્બનની સપાટી પર ઘન ફિલ્મો બનાવવા માટે ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ સંયુક્ત સામગ્રી. તેનો ફાયદો એ છે કે કોટિંગની ઘનતા અને શુદ્ધતાને નિયંત્રિત કરી શકાય છે; તે વધુ જટિલ આકાર સાથે વર્ક-પીસ માટે પણ યોગ્ય છે; ડિપોઝિશન પરિમાણોને સમાયોજિત કરીને ઉત્પાદનની ક્રિસ્ટલ માળખું અને સપાટીના આકારશાસ્ત્રને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. ગેરફાયદા એ છે કે ડિપોઝિશન રેટ ખૂબ ઓછો છે, પ્રક્રિયા જટિલ છે, ઉત્પાદન ખર્ચ વધારે છે, અને કોટિંગ ખામીઓ હોઈ શકે છે, જેમ કે તિરાડો, જાળીની ખામી અને સપાટીની ખામી.
સારાંશમાં, એમ્બેડિંગ પદ્ધતિ તેની તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ સુધી મર્યાદિત છે, જે પ્રયોગશાળા અને નાના-કદની સામગ્રીના વિકાસ અને ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે; કોટિંગ પદ્ધતિ તેની નબળી સુસંગતતાને કારણે મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે યોગ્ય નથી. CVR પદ્ધતિ મોટા કદના ઉત્પાદનોના મોટા પાયે ઉત્પાદનને પૂર્ણ કરી શકે છે, પરંતુ તે સાધનો અને તકનીકી માટે ઉચ્ચ જરૂરિયાતો ધરાવે છે. CVD પદ્ધતિ તૈયારી માટે એક આદર્શ પદ્ધતિ છેSIC કોટિંગ, પરંતુ તેની કિંમત CVR પદ્ધતિ કરતાં વધુ છે કારણ કે તેની પ્રક્રિયા નિયંત્રણમાં મુશ્કેલી છે.
પોસ્ટ સમય: ફેબ્રુઆરી-22-2024