ការផលិតថាមពលពីសូឡាបានក្លាយជាឧស្សាហកម្មថាមពលថ្មីដែលមានជោគជ័យបំផុតក្នុងពិភពលោក។ បើប្រៀបធៀបជាមួយកោសិកាថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ polysilicon និង amorphous silicon ស៊ីលីកូន monocrystalline ជាសម្ភារៈផលិតថាមពល photovoltaic មានប្រសិទ្ធភាពបំប្លែង photoelectric ខ្ពស់ និងគុណសម្បត្តិពាណិជ្ជកម្មដ៏ឆ្នើម ហើយបានក្លាយជាចរន្តសំខាន់នៃការបង្កើតថាមពល photovoltaic ពន្លឺព្រះអាទិត្យ។ Czochralski (CZ) គឺជាវិធីសាស្រ្តសំខាន់មួយក្នុងការរៀបចំស៊ីលីកុន monocrystalline ។ សមាសភាពនៃចង្រ្កាន Czochralski monocrystalline រួមមានប្រព័ន្ធ furnace ប្រព័ន្ធបូមធូលី ប្រព័ន្ធឧស្ម័ន ប្រព័ន្ធវាលកំដៅ និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងអគ្គិសនី។ ប្រព័ន្ធវាលកំដៅគឺជាលក្ខខណ្ឌដ៏សំខាន់បំផុតមួយសម្រាប់ការលូតលាស់នៃសារធាតុស៊ីលីកុន monocrystalline ហើយគុណភាពនៃសារធាតុ silicon monocrystalline ត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដោយការចែកចាយជម្រាលសីតុណ្ហភាពនៃវាលកម្ដៅ។
សមាសធាតុវាលកំដៅត្រូវបានផ្សំឡើងជាចម្បងនៃវត្ថុធាតុដើមកាបូន (សមា្ភារៈក្រាហ្វីត និងសមា្ភារៈសមាសធាតុកាបូន/កាបូន) ដែលត្រូវបានបែងចែកទៅជាផ្នែកគាំទ្រ ផ្នែកមុខងារ ធាតុកំដៅ ផ្នែកការពារ សម្ភារៈអ៊ីសូឡង់កម្ដៅ។ល។ យោងទៅតាមមុខងាររបស់ពួកគេ ដូចជា បង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1. ដោយសារទំហំនៃស៊ីលីកុន monocrystalline បន្តកើនឡើង តម្រូវការទំហំសម្រាប់សមាសធាតុវាលកម្ដៅក៏កើនឡើងផងដែរ។ សមា្ភារៈសមាសធាតុកាបូន / កាបូនក្លាយជាជម្រើសដំបូងសម្រាប់សមា្ភារៈវាលកំដៅសម្រាប់ស៊ីលីកុន monocrystalline ដោយសារតែស្ថេរភាពវិមាត្ររបស់វានិងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។
នៅក្នុងដំណើរការនៃស៊ីលីកុន monocrystalline czochralcian ការរលាយនៃសម្ភារៈស៊ីលីកុននឹងបង្កើតជាចំហាយស៊ីលីកុន និងរលាយស៊ីលីកុន ដែលបណ្តាលឱ្យមានសំណឹក silicification នៃសម្ភារៈវាលកម្ដៅកាបូន/កាបូន ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងអាយុកាលសេវាកម្មនៃសម្ភារៈកម្ដៅកាបូន/កាបូនគឺ ប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ។ ដូច្នេះ របៀបកាត់បន្ថយការសាយភាយ silicification នៃសមា្ភារៈវាលកម្ដៅកាបូន/កាបូន និងការកែលម្អជីវិតសេវាកម្មរបស់ពួកគេបានក្លាយទៅជាកង្វល់ទូទៅមួយរបស់ក្រុមហ៊ុនផលិតស៊ីលីកុន monocrystalline និងក្រុមហ៊ុនផលិតសម្ភារៈកម្ដៅកាបូន/កាបូន។ថ្នាំកូតស៊ីលីកុនកាបូនបានក្លាយជាជម្រើសដំបូងសម្រាប់ការការពារថ្នាំកូតលើផ្ទៃនៃសមា្ភារៈកម្ដៅកាបូន/កាបូន ដោយសារតែភាពធន់ទ្រាំនឹងការឆក់កម្ដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងធន់នឹងការពាក់។
នៅក្នុងក្រដាសនេះ ដោយចាប់ផ្តើមពីសម្ភារៈវាលកម្ដៅកាបូន/កាបូន ដែលប្រើក្នុងការផលិតស៊ីលីកុន monocrystalline វិធីសាស្ត្ររៀបចំសំខាន់ៗ គុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិនៃថ្នាំកូតស៊ីលីកុនកាបូនត្រូវបានណែនាំ។ នៅលើមូលដ្ឋាននេះ កម្មវិធី និងការស្រាវជ្រាវវឌ្ឍនភាពនៃថ្នាំកូតស៊ីលីកុនកាបូននៅក្នុងសម្ភារៈវាលកម្ដៅកាបូន/កាបូនត្រូវបានពិនិត្យដោយយោងទៅតាមលក្ខណៈនៃសម្ភារៈវាលកម្ដៅកាបូន/កាបូន និងការណែនាំ និងទិសដៅអភិវឌ្ឍន៍សម្រាប់ការការពារស្រទាប់ផ្ទៃនៃសម្ភារៈកម្ដៅកាបូន/កាបូន។ ត្រូវបានដាក់ទៅមុខ។
1 បច្ចេកវិទ្យានៃការរៀបចំថ្នាំកូតស៊ីលីកុនកាបូន
1.1 វិធីសាស្រ្តបង្កប់
វិធីសាស្រ្តបង្កប់ត្រូវបានប្រើជាញឹកញាប់ដើម្បីរៀបចំស្រទាប់ខាងក្នុងនៃស៊ីលីកុនកាបូននៅក្នុងប្រព័ន្ធសម្ភារៈសមាសធាតុ C/C-sic ។ វិធីសាស្រ្តនេះដំបូងប្រើម្សៅចម្រុះដើម្បីរុំសម្ភារៈសមាសធាតុកាបូន/កាបូន ហើយបន្ទាប់មកអនុវត្តការព្យាបាលកំដៅនៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ។ ស៊េរីនៃប្រតិកម្មគីមី-គីមីស្មុគ្រស្មាញកើតឡើងរវាងម្សៅចម្រុះ និងផ្ទៃនៃគំរូដើម្បីបង្កើតជាថ្នាំកូត។ អត្ថប្រយោជន៍របស់វាគឺថាដំណើរការនេះគឺសាមញ្ញ ដំណើរការតែមួយអាចរៀបចំសមា្ភារៈសមាសធាតុម៉ាទ្រីសក្រាស់ និងគ្មានការបំបែក។ ការផ្លាស់ប្តូរទំហំតូចពី preform ទៅផលិតផលចុងក្រោយ; សាកសមសម្រាប់រចនាសម្ព័ន្ធពង្រឹងសរសៃណាមួយ; ជម្រាលសមាសភាពជាក់លាក់មួយអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងថ្នាំកូតនិងស្រទាប់ខាងក្រោមដែលត្រូវបានរួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងល្អជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោម។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាក៏មានគុណវិបត្តិផងដែរ ដូចជាប្រតិកម្មគីមីនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដែលអាចធ្វើឱ្យខូចសរសៃ និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃម៉ាទ្រីសកាបូន/កាបូនធ្លាក់ចុះ។ ភាពស្មើគ្នានៃថ្នាំកូតគឺពិបាកក្នុងការគ្រប់គ្រង ដោយសារតែកត្តាដូចជាទំនាញដែលធ្វើឱ្យថ្នាំកូតមិនស្មើគ្នា។
1.2 វិធីសាស្រ្តនៃថ្នាំកូតរអិល
វិធីសាស្រ្តនៃការស្រោបស្រោបដោយសារធាតុរអិល គឺត្រូវលាយសម្ភារៈស្រោប និងចងចូលទៅក្នុងល្បាយ ដោយដុសរាបស្មើលើផ្ទៃម៉ាទ្រីស បន្ទាប់ពីស្ងួតក្នុងបរិយាកាសអសកម្ម គំរូថ្នាំកូតត្រូវបានដុតនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហើយថ្នាំកូតដែលត្រូវការអាចទទួលបាន។ គុណសម្បត្តិគឺថាដំណើរការគឺសាមញ្ញនិងងាយស្រួលក្នុងការដំណើរការ, និងកម្រាស់ថ្នាំកូតគឺងាយស្រួលក្នុងការគ្រប់គ្រង; គុណវិបត្តិគឺថាមានកម្លាំងស្អិតខ្សោយរវាងថ្នាំកូតនិងស្រទាប់ខាងក្រោមហើយភាពធន់នឹងការឆក់កម្ដៅនៃថ្នាំកូតគឺខ្សោយហើយឯកសណ្ឋាននៃថ្នាំកូតមានកម្រិតទាប។
1.3 វិធីសាស្រ្តប្រតិកម្មចំហាយគីមី
វិធីសាស្ត្រប្រតិកម្មចំហាយគីមី (CVR) គឺជាវិធីសាស្ត្រដំណើរការដែលហួតវត្ថុធាតុស៊ីលីកុនរឹងទៅជាចំហាយស៊ីលីកុននៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ ហើយបន្ទាប់មកចំហាយស៊ីលីកុនសាយភាយចូលទៅក្នុងផ្នែកខាងក្នុង និងផ្ទៃនៃម៉ាទ្រីស ហើយមានប្រតិកម្មនៅក្នុងកន្លែងជាមួយកាបូននៅក្នុងម៉ាទ្រីសដើម្បីផលិត។ ស៊ីលីកុនកាបូន។ គុណសម្បត្តិរបស់វារួមមានបរិយាកាសឯកសណ្ឋាននៅក្នុងចង្រ្កាន អត្រាប្រតិកម្មជាប់លាប់ និងកំរាស់នៃសម្ភារៈស្រោបនៅគ្រប់ទីកន្លែង។ ដំណើរការនេះគឺសាមញ្ញ និងងាយស្រួលក្នុងការដំណើរការ ហើយកម្រាស់នៃថ្នាំកូតអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធចំហាយស៊ីលីកុន ពេលវេលានៃការទម្លាក់ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀត។ គុណវិបត្តិគឺថាគំរូត្រូវបានប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដោយទីតាំងនៅក្នុង furnace ហើយសម្ពាធចំហាយស៊ីលីកុននៅក្នុង furnace មិនអាចឈានដល់ឯកសណ្ឋានទ្រឹស្តីដែលបណ្តាលឱ្យមានកម្រាស់ថ្នាំកូតមិនស្មើគ្នា។
1.4 វិធីសាស្រ្តបំភាយចំហាយគីមី
ការបញ្ចេញចំហាយគីមី (CVD) គឺជាដំណើរការមួយដែលអ៊ីដ្រូកាបូនត្រូវបានប្រើជាប្រភពឧស្ម័ន និងភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ N2/Ar ជាឧស្ម័នដឹកជញ្ជូន ដើម្បីបញ្ចូលឧស្ម័នចម្រុះទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រចំហាយគីមី ហើយអ៊ីដ្រូកាបូនត្រូវបានរំលាយ សំយោគ សាយភាយ ស្រូបយក និងដោះស្រាយក្រោម សីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធជាក់លាក់ដើម្បីបង្កើតជាខ្សែភាពយន្តរឹងនៅលើផ្ទៃនៃសមា្ភារៈសមាសធាតុកាបូន/កាបូន។ អត្ថប្រយោជន៍របស់វាគឺថាដង់ស៊ីតេនិងភាពបរិសុទ្ធនៃថ្នាំកូតអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រង; វាក៏សមរម្យសម្រាប់ workpiece ដែលមានរាងស្មុគស្មាញជាង; រចនាសម្ព័នគ្រីស្តាល់ និងរូបសណ្ឋានផ្ទៃនៃផលិតផលអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការកែតម្រូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃការដាក់ប្រាក់។ គុណវិបត្តិគឺថាអត្រានៃការដាក់ប្រាក់ទាបពេក ដំណើរការស្មុគ្រស្មាញ ការចំណាយលើការផលិតខ្ពស់ ហើយវាអាចមានពិការភាពនៃថ្នាំកូតដូចជា ស្នាមប្រេះ ពិការភាពសំណាញ់ និងពិការភាពលើផ្ទៃ។
សរុបមក វិធីសាស្រ្តបង្កប់ត្រូវបានកំណត់ចំពោះលក្ខណៈបច្ចេកវិទ្យារបស់វា ដែលសមរម្យសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍ និងផលិតសម្ភារៈមន្ទីរពិសោធន៍ និងទំហំតូច។ វិធីសាស្រ្តនៃការស្រោបគឺមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំដោយសារតែភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាមិនល្អរបស់វា។ វិធីសាស្ត្រ CVR អាចបំពេញនូវការផលិតដ៏ធំនៃផលិតផលដែលមានទំហំធំ ប៉ុន្តែវាមានតម្រូវការខ្ពស់សម្រាប់ឧបករណ៍ និងបច្ចេកវិទ្យា។ វិធីសាស្រ្ត CVD គឺជាវិធីសាស្រ្តដ៏ល្អសម្រាប់ការរៀបចំថ្នាំកូត SICប៉ុន្តែការចំណាយរបស់វាខ្ពស់ជាងវិធីសាស្ត្រ CVR ដោយសារតែវាពិបាកក្នុងការគ្រប់គ្រងដំណើរការ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២២ ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ ២០២៤