Mūsdienu pasaulei nepārtraukti attīstoties, neatjaunojamā enerģija kļūst arvien izsmeltāka, un cilvēku sabiedrība arvien vairāk pieprasa izmantot atjaunojamo enerģiju, ko pārstāv “vējš, gaisma, ūdens un kodolenerģija”. Salīdzinot ar citiem atjaunojamiem enerģijas avotiem, cilvēkiem ir visnobriedušākā, drošākā un uzticamākā tehnoloģija saules enerģijas izmantošanai. Tostarp fotoelektrisko elementu rūpniecība ar augstas tīrības pakāpes silīciju kā substrātu ir attīstījusies ārkārtīgi strauji. Līdz 2023. gada beigām manas valsts kumulatīvā uzstādītā saules fotoelementu jauda ir pārsniegusi 250 gigavatus, un fotoelementu elektroenerģijas ražošana ir sasniegusi 266,3 miljardus kWh, kas ir par aptuveni 30% vairāk nekā iepriekšējā gadā, un jaunā elektroenerģijas ražošanas jauda ir 78,42 miljoni. kilovatu, kas ir par 154% vairāk nekā iepriekšējā gadā. Jūnija beigās fotoelementu elektroenerģijas ražošanas kumulatīvā uzstādītā jauda bija aptuveni 470 miljoni kilovatu, kas ir pārspējis hidroenerģiju, kļūstot par otro lielāko enerģijas avotu manā valstī.
Kamēr fotoelementu nozare strauji attīstās, strauji attīstās arī jauno materiālu nozare, kas to atbalsta. Kvarca sastāvdaļas, piemēramkvarca tīģeļi, kvarca laivas un kvarca pudeles ir viena no tām, kurām ir svarīga loma fotoelementu ražošanas procesā. Piemēram, kvarca tīģeļus izmanto, lai noturētu izkausētu silīciju silīcija stieņu un silīcija lietņu ražošanā; kvarca laivas, caurules, pudeles, tīrīšanas tvertnes utt. pilda gultņu funkciju difūzijas, tīrīšanas un citu procesu posmos saules bateriju ražošanā utt., nodrošinot silīcija materiālu tīrību un kvalitāti.
Galvenie kvarca komponentu pielietojumi fotoelementu ražošanā
Saules fotoelektrisko elementu ražošanas procesā silīcija vafeles tiek novietotas uz vafeļu laivas, un laiva tiek novietota uz vafeļu laivas atbalsta difūzijas, LPCVD un citiem termiskiem procesiem, savukārt silīcija karbīda konsoles lāpstiņa ir galvenā slodzes sastāvdaļa pārvietošanai. laivas balsts, kas ienes silīcija vafeles sildīšanas krāsnī un no tās. Kā parādīts attēlā zemāk, silīcija karbīda konsoles lāpstiņa var nodrošināt silīcija vafeles un krāsns caurules koncentriskumu, tādējādi padarot difūziju un pasivāciju vienmērīgāku. Tajā pašā laikā tas ir bez piesārņojuma un nedeformējas augstās temperatūrās, tam ir laba termiskā trieciena izturība un liela kravnesība, un to plaši izmanto fotoelementu jomā.
Galveno akumulatora uzlādes komponentu shematiskā diagramma
Mīkstās piezemēšanās difūzijas procesā tradicionālā kvarca laiva unvafeļu laivaatbalstam ir jāievieto silīcija vafele kopā ar kvarca laivas balstu kvarca caurulē difūzijas krāsnī. Katrā difūzijas procesā kvarca laivas balsts, kas pildīts ar silīcija plāksnēm, tiek novietots uz silīcija karbīda lāpstiņas. Pēc tam, kad silīcija karbīda lāpstiņa iekļūst kvarca caurulē, lāpstiņa automātiski nogrimst, lai noliktu kvarca laivas balstu un silīcija plāksnīti, un pēc tam lēnām atgriežas sākotnējā virzienā. Pēc katra procesa kvarca laivas balsts ir jānoņem nosilīcija karbīda lāpstiņa. Šāda bieža darbība izraisīs kvarca laivas balsta nolietošanos ilgākā laika periodā. Kad kvarca laivas balsts saplaisās un saplīsīs, viss kvarca laivas balsts nokritīs no silīcija karbīda lāpstiņas un pēc tam sabojās zemāk esošās kvarca daļas, silīcija plāksnītes un silīcija karbīda lāpstiņas. Silīcija karbīda lāpstiņa ir dārga, un to nevar salabot. Ja reiz notiek negadījums, tas radīs milzīgus īpašuma zaudējumus.
LPCVD procesā radīsies ne tikai iepriekš minētās termiskās slodzes problēmas, bet, tā kā LPCVD procesam ir nepieciešama silāna gāze, kas iziet cauri silīcija plāksnītei, ilgtermiņa process veidos arī silīcija pārklājumu uz vafeļu laivas balsta un vafeļu laiva. Pārklātā silīcija un kvarca termiskās izplešanās koeficientu neatbilstības dēļ laivas balsts un laiva saplaisās, un kalpošanas laiks tiks nopietni samazināts. Parasto kvarca laivu un laivu balstu kalpošanas laiks LPCVD procesā parasti ir tikai 2 līdz 3 mēneši. Tāpēc īpaši svarīgi ir uzlabot laivas atbalsta materiālu, lai palielinātu laivas balsta izturību un kalpošanas laiku, lai izvairītos no šādiem negadījumiem.
Īsāk sakot, pieaugot procesa laikam un reižu skaitam saules bateriju ražošanas laikā, kvarca laivas un citas sastāvdaļas ir pakļautas slēptām plaisām vai pat pārrāvumiem. Kvarca laivu un kvarca cauruļu kalpošanas laiks pašreizējās galvenajās ražošanas līnijās Ķīnā ir aptuveni 3–6 mēneši, un tās regulāri jāslēdz, lai veiktu tīrīšanu, apkopi un kvarca nesēju nomaiņu. Turklāt augstas tīrības pakāpes kvarca smiltis, ko izmanto kā kvarca komponentu izejvielu, pašlaik ir ierobežotā piedāvājuma un pieprasījuma stāvoklī, un cena jau ilgu laiku ir bijusi augstā līmenī, kas acīmredzami neveicina ražošanas uzlabošanu. efektivitāte un ekonomiskie ieguvumi.
Silīcija karbīda keramika"parādīties"
Tagad cilvēki ir izstrādājuši materiālu ar labāku veiktspēju, lai aizstātu dažus kvarca komponentus — silīcija karbīda keramiku.
Silīcija karbīda keramikai ir laba mehāniskā izturība, termiskā stabilitāte, izturība pret augstu temperatūru, izturība pret oksidēšanu, izturība pret termisko triecienu un izturība pret ķīmisko koroziju, un to plaši izmanto karstos laukos, piemēram, metalurģijā, mašīnās, jaunā enerģijā, kā arī būvmateriālos un ķīmiskās vielas. Tā veiktspēja ir pietiekama arī TOPcon šūnu difūzijai fotoelementu ražošanā, LPCVD (zema spiediena ķīmiskā tvaiku pārklāšana), PECVD (plazmas ķīmiskā tvaiku pārklāšana) un citās termisko procesu saitēs.
LPCVD silīcija karbīda laivas balsts un ar boru paplašināta silīcija karbīda laivas balsts
Salīdzinot ar tradicionālajiem kvarca materiāliem, laivu balstiem, laivām un cauruļu izstrādājumiem, kas izgatavoti no silīcija karbīda keramikas materiāliem, ir lielāka izturība, labāka termiskā stabilitāte, nav deformācijas augstās temperatūrās un kalpošanas laiks, kas vairāk nekā 5 reizes pārsniedz kvarca materiālu kalpošanas laiku, kas var ievērojami palielināties. samazināt lietošanas izmaksas un enerģijas zudumus, ko izraisa apkope un dīkstāves. Izmaksu priekšrocība ir acīmredzama, un izejvielu avots ir plašs.
Starp tiem reakcijas saķepināšanas silīcija karbīdam (RBSiC) ir zema saķepināšanas temperatūra, zemas ražošanas izmaksas, augsts materiāla blīvums un gandrīz nesamazinās tilpums reakcijas saķepināšanas laikā. Tas ir īpaši piemērots liela izmēra un sarežģītas formas konstrukcijas daļu sagatavošanai. Tāpēc tas ir vispiemērotākais liela izmēra un sarežģītu izstrādājumu ražošanai, piemēram, laivu balsti, laivas, konsoles lāpstiņas, krāsns caurules utt.
Silīcija karbīda vafeļu laivasir arī lielas attīstības perspektīvas nākotnē. Neatkarīgi no LPCVD procesa vai bora izplešanās procesa, kvarca laivas kalpošanas laiks ir salīdzinoši zems, un kvarca materiāla termiskās izplešanās koeficients neatbilst silīcija karbīda materiāla termiskās izplešanās koeficientam. Līdz ar to silīcija karbīda laivas turētāju pie augstas temperatūras saskaņošanas procesā viegli var rasties novirzes, kas izraisa laivas kratīšanas vai pat laivas salūšanas situāciju. Silīcija karbīda laiva izmanto viengabala formēšanas un vispārējās apstrādes procesa ceļu. Tās formas un pozīcijas pielaides prasības ir augstas, un tas labāk sadarbojas ar silīcija karbīda laivas turētāju. Turklāt silīcija karbīdam ir augsta izturība, un laivai ir daudz mazāka iespēja salūzt cilvēku sadursmes dēļ nekā kvarca laivai.
Silīcija karbīda vafeļu laiva
Krāsns caurule ir galvenā krāsns siltuma pārneses sastāvdaļa, kurai ir nozīme blīvēšanā un vienmērīgā siltuma pārnesē. Salīdzinot ar kvarca krāsns caurulēm, silīcija karbīda krāsns caurulēm ir laba siltumvadītspēja, vienmērīga karsēšana un laba termiskā stabilitāte, un to kalpošanas laiks ir vairāk nekā 5 reizes ilgāks nekā kvarca caurulēm.
Kopsavilkums
Kopumā attiecībā uz produkta veiktspēju vai lietošanas izmaksām silīcija karbīda keramikas materiāliem ir vairāk priekšrocību nekā kvarca materiāliem noteiktos saules bateriju lauka aspektos. Silīcija karbīda keramikas materiālu izmantošana fotoelementu nozarē ir ļoti palīdzējusi fotoelementu uzņēmumiem samazināt ieguldījumu izmaksas palīgmateriālos un uzlabot produktu kvalitāti un konkurētspēju. Nākotnē, plaši pielietojot liela izmēra silīcija karbīda krāsns caurules, augstas tīrības pakāpes silīcija karbīda laivas un laivu balstus un nepārtraukti samazinot izmaksas, silīcija karbīda keramikas materiālu izmantošana fotoelektrisko elementu jomā kļūs galvenais faktors, lai uzlabotu gaismas enerģijas pārveidošanas efektivitāti un samazinātu nozares izmaksas fotoelektriskās enerģijas ražošanas jomā, un tam būs nozīmīga ietekme uz jaunas fotoelementu enerģijas attīstību.
Izlikšanas laiks: Nov-05-2024