सौर फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन दुनिया का सबसे आशाजनक नया ऊर्जा उद्योग बन गया है। पॉलीसिलिकॉन और अनाकार सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की तुलना में, फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन सामग्री के रूप में मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन में उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता और उत्कृष्ट व्यावसायिक फायदे हैं, और यह सौर फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन की मुख्यधारा बन गया है। Czochralski (CZ) मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन तैयार करने की मुख्य विधियों में से एक है। Czochralski मोनोक्रिस्टलाइन भट्ठी की संरचना में भट्ठी प्रणाली, वैक्यूम प्रणाली, गैस प्रणाली, थर्मल क्षेत्र प्रणाली और विद्युत नियंत्रण प्रणाली शामिल है। थर्मल फील्ड सिस्टम मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की वृद्धि के लिए सबसे महत्वपूर्ण स्थितियों में से एक है, और मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की गुणवत्ता थर्मल फील्ड के तापमान ढाल वितरण से सीधे प्रभावित होती है।
थर्मल क्षेत्र घटक मुख्य रूप से कार्बन सामग्री (ग्रेफाइट सामग्री और कार्बन/कार्बन मिश्रित सामग्री) से बने होते हैं, जिन्हें उनके कार्यों के अनुसार समर्थन भागों, कार्यात्मक भागों, हीटिंग तत्वों, सुरक्षात्मक भागों, थर्मल इन्सुलेशन सामग्री इत्यादि में विभाजित किया जाता है। चित्र 1 में दिखाया गया है। जैसे-जैसे मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का आकार बढ़ता जा रहा है, थर्मल क्षेत्र घटकों के लिए आकार की आवश्यकताएं भी बढ़ रही हैं। कार्बन/कार्बन मिश्रित सामग्री अपनी आयामी स्थिरता और उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों के कारण मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन के लिए थर्मल क्षेत्र सामग्री की पहली पसंद बन जाती है।
सिज़ोक्रेलियन मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की प्रक्रिया में, सिलिकॉन सामग्री के पिघलने से सिलिकॉन वाष्प और पिघला हुआ सिलिकॉन स्प्लैश उत्पन्न होगा, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्री का सिलिकीकरण क्षरण होगा, और कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्री के यांत्रिक गुण और सेवा जीवन होंगे। गंभीर रूप से प्रभावित. इसलिए, कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्री के सिलिकीकरण क्षरण को कैसे कम किया जाए और उनकी सेवा जीवन में सुधार कैसे किया जाए, यह मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन निर्माताओं और कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्री निर्माताओं की आम चिंताओं में से एक बन गया है।सिलिकॉन कार्बाइड कोटिंगअपने उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध के कारण कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्री की सतह कोटिंग सुरक्षा के लिए पहली पसंद बन गया है।
इस पेपर में, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन उत्पादन में उपयोग की जाने वाली कार्बन/कार्बन थर्मल फ़ील्ड सामग्री से शुरू होकर, सिलिकॉन कार्बाइड कोटिंग की मुख्य तैयारी के तरीके, फायदे और नुकसान पेश किए जाते हैं। इस आधार पर, कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्री की विशेषताओं के अनुसार कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्री में सिलिकॉन कार्बाइड कोटिंग के अनुप्रयोग और अनुसंधान प्रगति की समीक्षा की जाती है, और कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्री की सतह कोटिंग सुरक्षा के लिए सुझाव और विकास निर्देश दिए जाते हैं। सामने रखे गए हैं.
1 तैयारी तकनीकसिलिकॉन कार्बाइड कोटिंग
1.1 एम्बेडिंग विधि
एम्बेडिंग विधि का उपयोग अक्सर सी/सी-सिक मिश्रित सामग्री प्रणाली में सिलिकॉन कार्बाइड की आंतरिक कोटिंग तैयार करने के लिए किया जाता है। यह विधि पहले कार्बन/कार्बन मिश्रित सामग्री को लपेटने के लिए मिश्रित पाउडर का उपयोग करती है, और फिर एक निश्चित तापमान पर गर्मी उपचार करती है। कोटिंग बनाने के लिए मिश्रित पाउडर और नमूने की सतह के बीच जटिल भौतिक-रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला होती है। इसका लाभ यह है कि प्रक्रिया सरल है, केवल एक ही प्रक्रिया सघन, दरार रहित मैट्रिक्स मिश्रित सामग्री तैयार कर सकती है; प्रीफॉर्म से अंतिम उत्पाद तक छोटे आकार में परिवर्तन; किसी भी फाइबर प्रबलित संरचना के लिए उपयुक्त; कोटिंग और सब्सट्रेट के बीच एक निश्चित संरचना ढाल बनाई जा सकती है, जो सब्सट्रेट के साथ अच्छी तरह से संयुक्त होती है। हालाँकि, इसके नुकसान भी हैं, जैसे उच्च तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रिया, जो फाइबर को नुकसान पहुंचा सकती है, और कार्बन/कार्बन मैट्रिक्स के यांत्रिक गुणों में गिरावट आ सकती है। गुरुत्वाकर्षण जैसे कारकों के कारण कोटिंग की एकरूपता को नियंत्रित करना मुश्किल है, जो कोटिंग को असमान बनाता है।
1.2 घोल कोटिंग विधि
घोल कोटिंग विधि कोटिंग सामग्री और बाइंडर को एक मिश्रण में मिलाना है, मैट्रिक्स की सतह पर समान रूप से ब्रश करना है, निष्क्रिय वातावरण में सूखने के बाद, लेपित नमूने को उच्च तापमान पर पाप किया जाता है, और आवश्यक कोटिंग प्राप्त की जा सकती है। लाभ यह है कि प्रक्रिया सरल और संचालित करने में आसान है, और कोटिंग की मोटाई को नियंत्रित करना आसान है; नुकसान यह है कि कोटिंग और सब्सट्रेट के बीच खराब बंधन शक्ति होती है, और कोटिंग का थर्मल शॉक प्रतिरोध खराब होता है, और कोटिंग की एकरूपता कम होती है।
1.3 रासायनिक वाष्प प्रतिक्रिया विधि
रासायनिक वाष्प प्रतिक्रिया (सीवीआर) विधि एक प्रक्रिया विधि है जो एक निश्चित तापमान पर ठोस सिलिकॉन सामग्री को सिलिकॉन वाष्प में वाष्पित करती है, और फिर सिलिकॉन वाष्प मैट्रिक्स की आंतरिक और सतह में फैल जाती है, और मैट्रिक्स में कार्बन के साथ सीटू में प्रतिक्रिया करके उत्पादन करती है सिलिकन कार्बाइड। इसके फायदों में भट्ठी में एक समान वातावरण, लगातार प्रतिक्रिया दर और हर जगह लेपित सामग्री की जमाव मोटाई शामिल है; प्रक्रिया सरल और संचालित करने में आसान है, और कोटिंग की मोटाई को सिलिकॉन वाष्प दबाव, जमाव समय और अन्य मापदंडों को बदलकर नियंत्रित किया जा सकता है। नुकसान यह है कि नमूना भट्ठी में स्थिति से बहुत प्रभावित होता है, और भट्ठी में सिलिकॉन वाष्प का दबाव सैद्धांतिक एकरूपता तक नहीं पहुंच सकता है, जिसके परिणामस्वरूप असमान कोटिंग मोटाई होती है।
1.4 रासायनिक वाष्प जमाव विधि
रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें हाइड्रोकार्बन को गैस स्रोत के रूप में और उच्च शुद्धता वाले N2/Ar को रासायनिक वाष्प रिएक्टर में मिश्रित गैसों को पेश करने के लिए वाहक गैस के रूप में उपयोग किया जाता है, और हाइड्रोकार्बन को विघटित, संश्लेषित, विसरित, सोख लिया जाता है और विघटित किया जाता है। कार्बन/कार्बन मिश्रित सामग्री की सतह पर ठोस फिल्म बनाने के लिए निश्चित तापमान और दबाव। इसका लाभ यह है कि कोटिंग के घनत्व और शुद्धता को नियंत्रित किया जा सकता है; यह अधिक जटिल आकार वाले वर्क-पीस के लिए भी उपयुक्त है; उत्पाद की क्रिस्टल संरचना और सतह आकारिकी को जमाव मापदंडों को समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है। नुकसान यह है कि जमाव दर बहुत कम है, प्रक्रिया जटिल है, उत्पादन लागत अधिक है, और कोटिंग दोष हो सकते हैं, जैसे दरारें, जाल दोष और सतह दोष।
संक्षेप में, एम्बेडिंग विधि अपनी तकनीकी विशेषताओं तक सीमित है, जो प्रयोगशाला और छोटे आकार की सामग्रियों के विकास और उत्पादन के लिए उपयुक्त है; कोटिंग विधि अपनी खराब स्थिरता के कारण बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है। सीवीआर विधि बड़े आकार के उत्पादों के बड़े पैमाने पर उत्पादन को पूरा कर सकती है, लेकिन इसमें उपकरण और प्रौद्योगिकी की उच्च आवश्यकताएं हैं। सीवीडी विधि तैयारी के लिए एक आदर्श विधि हैएसआईसी कोटिंग, लेकिन प्रक्रिया नियंत्रण में कठिनाई के कारण इसकी लागत सीवीआर विधि से अधिक है।
पोस्ट करने का समय: फरवरी-22-2024