Bi pêşveçûna domdar a cîhana îroyîn re, enerjiya ku nayê nûkirin her ku diçe westiya dibe, û civaka mirovî her ku diçe bileztir dibe ku enerjiya nûjenkirî ya ku bi "ba, ronahî, av û navokî" tê temsîl kirin bikar bîne. Li gorî çavkaniyên din ên enerjiya nûjenkirî, mirov ji bo karanîna enerjiya rojê xwediyê teknolojiya herî gihîştî, ewledar û pêbawer e. Di nav wan de, pîşesaziya hucreya fotovoltaîk a bi silicona paqijiya bilind wekî substratê pir bi lez pêşketiye. Di dawiya sala 2023-an de, kapasîteya sazkirî ya fotovoltaîka rojê ya berhevkirî ya welatê min ji 250 gigawatt derbas bûye, û hilberîna elektrîkê ya fotovoltaîk gihîştiye 266.3 mîlyar kWh, ku sal bi sal bi qasî% 30 zêde bûye, û kapasîteya hilberîna elektrîkê ya nû hatî zêdekirin 78.42 mîlyon e. kîlovat, sal bi sal 154% zêde bûye. Di dawiya Hezîranê de, kapasîteya sazkirî ya berhevkirî ya hilberîna elektrîkê ya fotovoltaîk bi qasî 470 mîlyon kilowatt bû, ku ji hîdrohêz derbas bûye û bûye duyemîn çavkaniya herî mezin a hêzê li welatê min.
Digel ku pîşesaziya fotovoltaîk bi lez pêş dikeve, pîşesaziya materyalên nû ku piştgiriyê dide wê jî bi lez pêş dikeve. Pêkhateyên quartz ên wekîcrucibles quartz, qeyikên quartz, û şûşeyên quartz di nav wan de ne, ku di pêvajoya çêkirina fotovoltaîk de rolek girîng dileyzin. Mînakî, keriyên quartz ji bo hilanîna siliconê şilandî di hilberandina darên silicon û çîmentoyên silicon de têne bikar anîn; Keştiyên quartz, lûle, şûşe, tankên paqijkirinê, hwd. di belavkirin, paqijkirin û girêdanên pêvajoyê yên din de di hilberîna hucreyên rojê de, hwd. de fonksiyonek hilgirtinê dileyzin, ku paqijî û kalîteya materyalên silicon misoger dike.
Serîlêdanên sereke yên pêkhateyên quartz ji bo çêkirina fotovoltaîk
Di pêvajoya çêkirina şaneyên fotovoltaîk ên rojê de, waferên silicon li ser keştiyek wafer têne danîn, û keştî ji bo belavbûn, LPCVD û pêvajoyên din ên germî li ser piştgiriyek keştiyek wafer tê danîn, dema ku pêlava kandîdê karbîdê silicon hêmana barkirinê ya sereke ye ji bo tevgerê. piştgiriya keştiyê ku waferên silicon di hundur û derveyî firna germkirinê de hildigire. Wekî ku di jimareya jêrîn de tê xuyang kirin, pêlava kandîdê karbîdê silicon dikare hevsengiya wafera silicon û lûleya firnê misoger bike, bi vî rengî belavbûn û pasîvasyon yekrengtir dike. Di heman demê de, ew di germahiyên bilind de bê gemarî û ne-deforme ye, xwedan berxwedana şoka termal a baş û kapasîteya barkirina mezin e, û di warê şaneyên fotovoltaîk de bi berfirehî hatî bikar anîn.
Diyagrama şematîkî ya hêmanên barkirina pîlê sereke
Di pêvajoya belavkirina daketina nerm de, keştiya quartz a kevneşopî ûqeyikê waferpêdivî ye ku piştgirî vafera silîkonê bi piştgira keştiya quartzê re têxe nav lûleya quartzê ya di firna belavkirinê de. Di her pêvajoyek belavbûnê de, piştgira keştiya quartz a ku bi pêlên siliconê dagirtî ye, li ser pelika karbîd a silicon tê danîn. Piştî ku pêlava karbîd a silicon dikeve lûleya quartzê, pêlav bixweber dadiqurtîne da ku desteka keştiya quartz û wafera silicon daxe, û dûv re hêdî hêdî vedigere eslê xwe. Piştî her pêvajoyê, pêdivî ye ku piştevaniya keştiya quartz ji pêve were rakirinsilicon carbide paddle. Operasyona bi vî rengî ya pir caran dê bibe sedem ku piştgiriya keştiya quartz di demek dirêj de biqede. Gava ku piştevaniya keştiya quartz bişkîne û bişkê, tevahiya piştgiriya keştiya quartz dê ji pêlika karbîd a silicon bikeve, û dûv re zirarê bide perçeyên quartz, waferên silicon û pêlên karbîd ên silicon li jêr. Pelê karbîdê silicon biha ye û nayê tamîrkirin. Gava ku qezayek çêbibe, dê bibe sedema zirarên mezin ên malî.
Di pêvajoya LPCVD de, ne tenê dê pirsgirêkên stresa germî ya jorîn çêbibin, lê ji ber ku pêvajoya LPCVD hewce dike ku gaza silane di nav wafera silicon re derbas bibe, pêvajoya demdirêj dê di heman demê de li ser piştgirîya keştiya wafer û pêvek silicon çêbike. qeyikê wafer. Ji ber nerazîbûna hevberên berfirehbûna germî ya silicon û quartzê pêçandî, dê piştgiriya keştiyê û keştî biqelişe, û heyama jiyanê dê bi giranî kêm bibe. Di pêvajoya LPCVD de temenê keştiyên quartz ên asayî û piştgirên keştiyê bi gelemperî tenê 2 û 3 meh e. Ji ber vê yekê, bi taybetî girîng e ku meriv materyalê piştevaniya keştiyê baştir bike da ku hêz û jiyana karûbarê piştgiriya keştiyê zêde bike da ku ji qezayên weha dûr nekevin.
Bi kurtasî, her ku di dema hilberîna hucreyên rojê de dema pêvajoyê û hêjmara caran zêde dibe, keştiyên quartz û pêkhateyên din mêldarê şikestinên veşartî an jî şikestin in. Jiyana keştiyên quartz û lûleyên quartz di xetên hilberîna bingehîn ên heyî yên li Chinaînê de bi qasî 3-6 meh e, û ew hewce ne ku bi rêkûpêk werin girtin ji bo paqijkirin, lênihêrîn û guheztina hilgirên quartz. Digel vê yekê, xweya quartz-paqijiya bilind a ku wekî madeya xav ji bo pêkhateyên quartzê tê bikar anîn niha di rewşek peyda û daxwazek teng de ye, û biha ji demek dirêj ve di astek bilind de dimeşe, ku eşkere ye ku ji bo baştirkirina hilberînê ne guncan e. karîgerî û berjewendîyên aborî.
Naha, mirov materyalek bi performansa çêtir peyda kirine da ku li şûna hin pêkhateyên quartz-seramîkên karbîd ên silicon biguhezînin.
Seramîkên karbîd ên silicon xwedan hêza mekanîkî ya baş, aramiya germî, berxwedana germahiya bilind, berxwedana oksîdasyonê, berxwedana şoka termal û berxwedana korozyona kîmyewî ye, û bi berfirehî di zeviyên germ ên wekî metalurjî, makîne, enerjiya nû, û materyalên avahiyê û kîmyewî de têne bikar anîn. Performansa wê di heman demê de ji bo belavkirina hucreyên TOPcon di hilberîna fotovoltaîk de, LPCVD (hilweşîna buhara kîmyewî ya kêm), PECVD (hilweşîna buhara kîmyewî ya plazmayê) û girêdanên din ên pêvajoya termal jî bes e.
Piştgiriya keştiya silicon carbide LPCVD û piştgiriya keştiya silicon carbide-berfirehkirî ya boron
Li gorî materyalên quartz ên kevneşopî, piştgirên keştiyan, keştî û hilberên lûleyê yên ku ji materyalên seramîk ên karbîdê silicon hatine çêkirin xwedan hêzek bilindtir in, aramiya germî ya çêtir, di germahiyên bilind de deformasyon tune ne, û temenê wan ji 5 qat zêdetir ji materyalên quartz heye, ku dikare bi girîngî. mesrefa karanînê û windakirina enerjiyê ya ku ji ber lênihêrîn û demdirêjiyê çêdibe kêm bike. Avantaja lêçûnê diyar e, û çavkaniya madeyên xav berfireh e.
Di nav wan de, karbîda siliconê ya bi reaksiyonê (RBSiC) xwedan germahiya sinterkirinê ya kêm, lêçûna hilberînê ya kêm, zexmbûna materyalê ya zêde, û hema hema ti qutbûna qebareyê di dema qutkirina reaksiyonê de tune. Ew bi taybetî ji bo amadekirina beşên avahîsaziyê yên mezin û tevlihev e. Ji ber vê yekê, ew ji bo hilberîna hilberên mezin û tevlihev ên wekî piştgirên keştiyê, qeyik, pêlên kantilê, lûleyên firnê, hwd.
Silicon carbide qeyikên waferher weha di pêşerojê de pêşkeftinên mezin hene. Tevî pêvajoya LPCVD an pêvajoya berfirehkirina boronê, jiyana keştiya quartz bi nisbeten kêm e, û rêjeya berfirehbûna termal a materyalê quartz bi ya maddeya karbîdê silicon re neguncav e. Ji ber vê yekê, di pêvajoyek hevahengiya bi keştiya karbîd a silicon re di germahiya bilind de guheztinek hêsan e, ku dibe sedema rewşa hejandina qeyikê an tewra şikandina qeyikê. Keştiya karbîd a silicon riya pêvajoyê ya şilkirina yek-parçe û pêvajoyek giştî dipejirîne. Pêdiviyên tolerasyona şikil û pozîsyona wê zêde ne, û ew bi xwedan keştiya karbîdê silicon re çêtir hevkariyê dike. Wekî din, karbîd silicon xwedan hêzek bilind e, û qeyik ji ber lêdana mirovî ji keştiya quartz pir kêmtir dibe.
Silicon carbide qeyikê wafer
Tîpa firnê pêkhateya sereke ya veguheztina germê ya firnê ye, ku di vegirtin û veguheztina germa yekbûyî de rolek dilîze. Li gorî lûleyên firna quartz, lûleyên firna karbîdê silicon xwedan guheztina germî ya baş, germkirina yekgirtî, û aramiya germî ya baş e, û jiyana wan ji lûleyên quartz zêdetirî 5 caran e.
Berhevkirinî
Bi gelemperî, gelo di warê performansa hilberê an lêçûna karanîna de, materyalên seramîk ên karbîdê silicon di hin aliyên qada hucreya rojê de ji materyalên quartz bêtir avantaj hene. Serîlêdana materyalên seramîk ên silicon carbide di pîşesaziya fotovoltaîk de pir alîkariya pargîdaniyên fotovoltaîk kir ku lêçûna veberhênanê ya materyalên alîkar kêm bikin û kalîteya hilberê û pêşbaziyê baştir bikin. Di pêşerojê de, bi serîlêdana mezin a lûleyên firna karbîdê sîlîkonê yên mezin, keştiyên karbîd ên siliconê yên paqijiya bilind û piştgirên keştiyan û kêmkirina domdar a lêçûn, dê serîlêdana materyalên seramîk ên karbîd silicon di warê şaneyên fotovoltaîk de bibe. faktorek bingehîn e di baştirkirina kargêriya veguheztina enerjiya ronahiyê û kêmkirina lêçûnên pîşesaziyê di warê hilberîna hêza fotovoltaîk de, û dê bandorek girîng li ser pêşkeftina enerjiya nû ya fotovoltaîk hebe.
Dema şandinê: Nov-05-2024