Өнөөгийн дэлхийн тасралтгүй хөгжлийг дагаад сэргээгдэхгүй эрчим хүч улам бүр шавхагдаж, хүн төрөлхтний нийгэм “салхи, гэрэл, ус, цөмийн” сэргээгдэх эрчим хүчийг ашиглах шаардлага улам бүр нэмэгдсээр байна. Бусад сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэртэй харьцуулахад хүн төрөлхтөн нарны эрчим хүчийг ашиглах хамгийн боловсронгуй, аюулгүй, найдвартай технологитой болсон. Тэдгээрийн дотор субстрат болгон өндөр цэвэршилттэй цахиур бүхий фотоволтайк эсийн үйлдвэрлэл маш хурдацтай хөгжиж байна. 2023 оны эцэс гэхэд манай улсын нарны фото цахилгаан станцын суурилагдсан хүчин чадал 250 гигаватт давж, фото цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэл 266.3 тэрбум кВт цаг болж, өнгөрсөн оны мөн үеэс 30 орчим хувиар нэмэгдэж, шинээр нэмэгдсэн эрчим хүч үйлдвэрлэх хүчин чадал 78.42 саяд хүрчээ. киловатт буюу өмнөх оны мөн үеэс 154%-иар өссөн байна. Зургадугаар сарын эцсийн байдлаар фотоцахилгаан цахилгаан үйлдвэрлэлийн нийт суурилагдсан хүчин чадал 470 сая киловатт байсан нь усан цахилгаан станцаас давж, манай улсын хоёр дахь том эрчим хүчний эх үүсвэр болсон юм.
Фотоволтайкийн үйлдвэрлэл хурдацтай хөгжиж байгаа бол түүнийг дэмжигч шинэ материалын үйлдвэрлэл мөн хурдацтай хөгжиж байна. зэрэг кварцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийгкварцын тигель, кварцын завь, кварц лонх зэрэг нь фотоволтайк үйлдвэрлэх процесст чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, кварцын тигель нь цахиурын саваа, цахиурын ембүү үйлдвэрлэхэд хайлсан цахиурыг барихад ашиглагддаг; кварцын завь, хоолой, лонх, цэвэрлэх сав гэх мэт нарны зай үйлдвэрлэхэд тархах, цэвэрлэх болон бусад процессын холбоосууд зэрэг нь цахиурын материалын цэвэр байдал, чанарыг баталгаажуулдаг.
Фотоволтайк үйлдвэрлэхэд кварцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үндсэн хэрэглээ
Нарны фотоволтайк эсийг үйлдвэрлэх процесст цахиурын хавтанцарыг вафсан завь дээр байрлуулж, завь нь тархалт, LPCVD болон бусад дулааны процессыг дэмжих зориулалттай хавтан дээр байрладаг бол цахиурын карбидын кантильверт сэлүүр нь зөөвөрлөх гол ачааллын бүрэлдэхүүн хэсэг юм. халаалтын зуух руу болон гарах цахиур хавтан зөөх завины тулгуур. Доорх зурагт үзүүлснээр цахиурын карбидын консол сэлүүр нь цахиур хавтан ба зуухны хоолойн төвлөрсөн байдлыг хангаж, улмаар тархалт ба идэвхгүй байдлыг жигд болгодог. Үүний зэрэгцээ өндөр температурт бохирдолгүй, хэв гажилтгүй, дулааны цохилтод сайн тэсвэртэй, их хэмжээний даацтай, фотоволтайк эсийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
Батерейг ачаалах гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүдүүвч диаграм
Зөөлөн буух диффузийн процесст уламжлалт кварцын завь болонвафель завьЦахиурын ялтсыг кварцын завины тулгууртай хамт сарниулах зууханд кварцын хоолойд оруулах шаардлагатай. Тархалтын процесс бүрт цахиурын вафлайгаар дүүргэсэн кварцын завины тулгуурыг цахиурын карбидын сэлүүрт байрлуулна. Цахиурын карбидын сэлүүр кварцын хоолойд орсны дараа сэлүүр нь автоматаар живж кварцын завины тулгуур болон цахиурын ялтсуудыг буулгаж, дараа нь аажмаар эх рүүгээ гүйдэг. Процесс бүрийн дараа кварцын завины тулгуурыг зайлуулах шаардлагатайцахиурын карбид сэлүүр. Ийм байнгын ажиллагаа нь кварцын завины тулгуурыг удаан хугацаанд элэгдэхэд хүргэдэг. Кварцын завины тулгуур хагарч, эвдэрсэн үед кварц завины тулгуур бүхэлдээ цахиурын карбидын сэлүүрт унасан бөгөөд дараа нь кварцын эд анги, цахиурын хавтан, цахиурын карбидын сэлүүрийг гэмтээнэ. Цахиурын карбидын сэлүүр нь үнэтэй тул засварлах боломжгүй юм. Нэгэнт осол гарвал их хэмжээний эд хөрөнгийн хохирол учирна.
LPCVD процесст дээр дурьдсан дулааны стрессийн асуудал үүсэхээс гадна LPCVD процесс нь цахиурын хавтангаар дамжихын тулд силан хий шаарддаг тул урт хугацааны үйл явц нь вафлайн завины тулгуур дээр цахиур бүрхүүл үүсгэх болно. вафель завь. Бүрсэн цахиур ба кварцын дулааны тэлэлтийн коэффициентүүд хоорондоо нийцэхгүй байгаагаас завины тулгуур ба завь хагарч, ашиглалтын хугацаа эрс багасна. LPCVD процесс дахь энгийн кварц завь болон завины тулгууруудын ашиглалтын хугацаа ихэвчлэн ердөө 2-3 сар байдаг. Тиймээс ийм ослоос зайлсхийхийн тулд завины тулгуурын бат бөх, ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлэхийн тулд завины тулгуур материалыг сайжруулах нь онцгой чухал юм.
Товчхондоо, нарны зай үйлдвэрлэх явцад процессын хугацаа, тоо нэмэгдэхийн хэрээр кварцын завь болон бусад эд ангиуд нь далд хагарал, бүр эвдрэлд өртөмтгий байдаг. БНХАУ-ын одоогийн үндсэн үйлдвэрлэлийн шугамын кварц завь, кварц хоолойн ашиглалтын хугацаа 3-6 сар орчим байдаг бөгөөд тэдгээрийг цэвэрлэх, засвар үйлчилгээ хийх, кварц зөөгчийг солихын тулд байнга унтрааж байх шаардлагатай. Түүнчлэн кварцын эд ангиудын түүхий эд болох өндөр цэвэршилттэй кварцын элс нь одоогоор эрэлт, нийлүүлэлт хатуу байгаа бөгөөд үнэ нь нэлээд удаан хугацаанд өндөр түвшинд явж байгаа нь үйлдвэрлэлийг сайжруулахад тус дөхөмгүй байгаа нь ойлгомжтой. үр ашиг, эдийн засгийн үр өгөөж.
Цахиурын карбидын керамик"харагдах"
Одоо хүмүүс кварцын зарим бүрэлдэхүүн хэсэг болох цахиурын карбидын керамик эдлэлийг орлуулах илүү сайн гүйцэтгэлтэй материалыг гаргаж ирэв.
Цахиур карбидын керамик нь механик бат бэх, дулааны тогтвортой байдал, өндөр температурт тэсвэртэй, исэлдэлтэнд тэсвэртэй, дулааны цохилтод тэсвэртэй, химийн зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг бөгөөд металлурги, машин механизм, шинэ эрчим хүч, барилгын материал, химийн бодис зэрэг халуун салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Түүний гүйцэтгэл нь фотоволтайк үйлдвэрлэл, LPCVD (бага даралтын химийн уурын хуримтлал), PECVD (плазмын химийн уурын хуримтлал) болон бусад дулааны процессын холбоосууд дахь TOPcon эсийн тархалтад хангалттай юм.
LPCVD цахиурын карбидын завины тулгуур ба бороор өргөтгөсөн цахиурын карбидын завины тулгуур
Уламжлалт кварцын материалтай харьцуулахад цахиурын карбидын керамик материалаар хийсэн завины тулгуур, завь, хоолойн бүтээгдэхүүн нь өндөр бат бэх, дулааны тогтвортой байдал, өндөр температурт хэв гажилтгүй, ашиглалтын хугацаа нь кварцын материалаас 5 дахин их байдаг. ашиглалтын зардал, засвар үйлчилгээ, зогсолтоос үүдэлтэй эрчим хүчний алдагдлыг бууруулах. Зардлын давуу тал нь ойлгомжтой, түүхий эдийн эх үүсвэр өргөн.
Тэдгээрийн дотроос урвалаар шингэлсэн цахиурын карбид (RBSiC) нь шингэлэх температур бага, үйлдвэрлэлийн өртөг бага, материалын нягтрал өндөр, урвалын агшилтын үед эзлэхүүн агшилт бараг байдаггүй. Энэ нь ялангуяа том хэмжээтэй, нарийн төвөгтэй хэлбэрийн бүтцийн хэсгүүдийг бэлтгэхэд тохиромжтой. Тиймээс завины тулгуур, завь, консол сэлүүр, зуухны хоолой гэх мэт том хэмжээтэй, нарийн төвөгтэй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд хамгийн тохиромжтой.
Цахиурын карбид хавтанцар завьмөн ирээдүйд маш том хөгжлийн хэтийн төлөвтэй байна. LPCVD процесс эсвэл борын тэлэлтийн процессоос үл хамааран кварцын завины ашиглалтын хугацаа харьцангуй бага бөгөөд кварцын материалын дулааны тэлэлтийн коэффициент нь цахиурын карбидын материалтай нийцэхгүй байна. Тиймээс өндөр температурт цахиурын карбидын завь эзэмшигчтэй таарах явцад хазайлт гарахад хялбар байдаг бөгөөд энэ нь завийг сэгсрэх эсвэл бүр завийг эвдэх нөхцөл байдалд хүргэдэг. Цахиурын карбидын завь нь нэг хэсэг хэвлэх, ерөнхий боловсруулалт хийх процессын замыг ашигладаг. Түүний хэлбэр, байрлалын хүлцлийн шаардлага нь өндөр бөгөөд цахиурын карбидын завь эзэмшигчтэй илүү сайн хамтран ажилладаг. Үүнээс гадна цахиурын карбид нь өндөр хүч чадалтай бөгөөд завь нь кварцын завьтай харьцуулахад хүний мөргөлдөөний улмаас эвдрэх магадлал хамаагүй бага байдаг.
Цахиурын карбид хавтанцар завь
Зуухны хоолой нь зуухны дулаан дамжуулах гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд битүүмжлэх, жигд дулаан дамжуулах үүрэг гүйцэтгэдэг. Кварцын зуухны хоолойтой харьцуулахад цахиурын карбидын зуухны хоолой нь дулаан дамжуулалт сайтай, жигд халаалттай, дулааны тогтвортой байдал сайтай байдаг бөгөөд ашиглалтын хугацаа нь кварц хоолойноос 5 дахин их байдаг.
Дүгнэлт
Ерөнхийдөө, бүтээгдэхүүний гүйцэтгэл эсвэл ашиглалтын өртгийн хувьд цахиурын карбидын керамик материал нь нарны зайн талбайн зарим талаараа кварцын материалаас илүү давуу талтай байдаг. Цахиурын карбидын керамик материалыг фотоволтайкийн үйлдвэрт ашигласан нь фотоволтайк компаниудад туслах материалын хөрөнгө оруулалтын зардлыг бууруулж, бүтээгдэхүүний чанар, өрсөлдөх чадварыг дээшлүүлэхэд ихээхэн тусалсан. Цаашид том оврын цахиурын карбидын зуухны хоолой, өндөр цэвэршилттэй цахиурын карбид завь, завины тулгуур зэргийг өргөн хэмжээгээр хэрэглэж, зардлыг тасралтгүй бууруулснаар фотоволтайк эсийн салбарт цахиур карбидын керамик материалыг ашиглах нь улам бүр нэмэгдэх болно. гэрэл цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх салбарт гэрлийн эрчим хүчний хувиргалтын үр ашгийг дээшлүүлэх, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулах гол хүчин зүйл бөгөөд фотоволтайк шинэ эрчим хүчийг хөгжүүлэхэд чухал нөлөө үзүүлнэ.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 11-р сарын 05-ны өдөр