सौर फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती हा जगातील सर्वात आशादायक नवीन ऊर्जा उद्योग बनला आहे. पॉलीसिलिकॉन आणि आकारहीन सिलिकॉन सौर पेशींच्या तुलनेत, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन, फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती सामग्री म्हणून, उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण कार्यक्षमता आणि उत्कृष्ट व्यावसायिक फायदे आहेत आणि ते सौर फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मितीचा मुख्य प्रवाह बनले आहेत. Czochralski (CZ) मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन तयार करण्याच्या मुख्य पद्धतींपैकी एक आहे. झोक्राल्स्की मोनोक्रिस्टलाइन भट्टीच्या रचनेमध्ये फर्नेस सिस्टम, व्हॅक्यूम सिस्टम, गॅस सिस्टम, थर्मल फील्ड सिस्टम आणि इलेक्ट्रिकल कंट्रोल सिस्टम समाविष्ट आहे. मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनच्या वाढीसाठी थर्मल फील्ड सिस्टम ही सर्वात महत्वाची परिस्थिती आहे आणि मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनची गुणवत्ता थर्मल फील्डच्या तापमान ग्रेडियंट वितरणामुळे थेट प्रभावित होते.
थर्मल फील्ड घटक प्रामुख्याने कार्बन सामग्री (ग्रेफाइट सामग्री आणि कार्बन/कार्बन संमिश्र साहित्य) बनलेले असतात, जे त्यांच्या कार्यांनुसार आधार भाग, कार्यात्मक भाग, गरम घटक, संरक्षणात्मक भाग, थर्मल इन्सुलेशन सामग्री इत्यादींमध्ये विभागलेले असतात. आकृती 1 मध्ये दाखवले आहे. मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनचा आकार जसजसा वाढत जातो, तसतसे थर्मल फील्ड घटकांसाठी आकाराची आवश्यकता देखील असते. वाढत आहे मितीय स्थिरता आणि उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्मांमुळे कार्बन/कार्बन संमिश्र सामग्री मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनसाठी थर्मल फील्ड सामग्रीसाठी पहिली पसंती बनते.
czochralcian मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनच्या प्रक्रियेत, सिलिकॉन सामग्रीच्या वितळण्यामुळे सिलिकॉन वाष्प आणि वितळलेले सिलिकॉन स्प्लॅश तयार होईल, परिणामी कार्बन/कार्बन थर्मल फील्ड मटेरियलचे सिलिकन इरोशन होईल आणि कार्बन/कार्बन थर्मल फील्ड मटेरियलचे यांत्रिक गुणधर्म आणि सेवा आयुष्य कमी होईल. गंभीरपणे प्रभावित. त्यामुळे, कार्बन/कार्बन थर्मल फील्ड मटेरियलचे सिलिकिफिकेशन इरोशन कसे कमी करायचे आणि त्यांचे सेवा आयुष्य कसे सुधारायचे हा मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन उत्पादक आणि कार्बन/कार्बन थर्मल फील्ड मटेरियल उत्पादकांच्या सामान्य चिंतेपैकी एक बनला आहे.सिलिकॉन कार्बाइड कोटिंगउत्कृष्ट थर्मल शॉक रेझिस्टन्स आणि वेअर रेझिस्टन्समुळे कार्बन/कार्बन थर्मल फील्ड मटेरियलच्या पृष्ठभागावरील आवरण संरक्षणासाठी ही पहिली पसंती बनली आहे.
या पेपरमध्ये, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन उत्पादनात वापरल्या जाणाऱ्या कार्बन/कार्बन थर्मल फील्ड मटेरियलपासून सुरुवात करून, सिलिकॉन कार्बाइड कोटिंगच्या मुख्य तयारी पद्धती, फायदे आणि तोटे सादर केले आहेत. या आधारावर, कार्बन/कार्बन थर्मल फील्ड मटेरियलमधील सिलिकॉन कार्बाइड कोटिंगचा वापर आणि संशोधन प्रगतीचा कार्बन/कार्बन थर्मल फील्ड मटेरियलच्या वैशिष्ट्यांनुसार आणि कार्बन/कार्बन थर्मल फील्ड मटेरियलच्या पृष्ठभागाच्या कोटिंग संरक्षणासाठी सूचना आणि विकास दिशानिर्देशांनुसार पुनरावलोकन केले जाते. पुढे ठेवले आहेत.
1 तयारी तंत्रज्ञानसिलिकॉन कार्बाइड कोटिंग
1.1 एम्बेडिंग पद्धत
एम्बेडिंग पद्धत बहुतेक वेळा C/ C-sic मिश्रित सामग्री प्रणालीमध्ये सिलिकॉन कार्बाइडचे आतील आवरण तयार करण्यासाठी वापरली जाते. ही पद्धत कार्बन/कार्बन संमिश्र सामग्री गुंडाळण्यासाठी प्रथम मिश्र पावडर वापरते आणि नंतर विशिष्ट तापमानावर उष्णता उपचार करते. कोटिंग तयार करण्यासाठी मिश्र पावडर आणि नमुन्याच्या पृष्ठभागाच्या दरम्यान जटिल भौतिक-रासायनिक अभिक्रिया घडतात. त्याचा फायदा असा आहे की प्रक्रिया सोपी आहे, फक्त एक प्रक्रिया दाट, क्रॅक-मुक्त मॅट्रिक्स संमिश्र सामग्री तयार करू शकते; प्रीफॉर्मपासून अंतिम उत्पादनापर्यंत लहान आकारात बदल; कोणत्याही फायबर प्रबलित संरचनेसाठी योग्य; कोटिंग आणि सब्सट्रेट दरम्यान एक विशिष्ट रचना ग्रेडियंट तयार केला जाऊ शकतो, जो सब्सट्रेटसह चांगले एकत्र केला जातो. तथापि, तोटे देखील आहेत, जसे की उच्च तापमानावरील रासायनिक अभिक्रिया, ज्यामुळे फायबरचे नुकसान होऊ शकते आणि कार्बन/कार्बन मॅट्रिक्सचे यांत्रिक गुणधर्म कमी होतात. गुरुत्वाकर्षणासारख्या घटकांमुळे कोटिंगची एकसमानता नियंत्रित करणे कठीण आहे, ज्यामुळे कोटिंग असमान होते.
1.2 स्लरी कोटिंग पद्धत
स्लरी कोटिंग पद्धत म्हणजे कोटिंग मटेरियल आणि बाइंडरला मिश्रणात मिसळणे, मॅट्रिक्सच्या पृष्ठभागावर समान रीतीने ब्रश करणे, अक्रिय वातावरणात कोरडे झाल्यानंतर, लेपित नमुना उच्च तापमानात सिंटर केला जातो आणि आवश्यक कोटिंग मिळवता येते. फायदे असे आहेत की प्रक्रिया सोपी आणि ऑपरेट करणे सोपे आहे, आणि कोटिंगची जाडी नियंत्रित करणे सोपे आहे; गैरसोय असा आहे की कोटिंग आणि सब्सट्रेट यांच्यात कमकुवत बाँडिंग सामर्थ्य आहे आणि कोटिंगचा थर्मल शॉक प्रतिरोध खराब आहे आणि कोटिंगची एकसमानता कमी आहे.
1.3 रासायनिक वाष्प प्रतिक्रिया पद्धत
रासायनिक वाष्प प्रतिक्रिया (CVR) पद्धत ही एक प्रक्रिया पद्धत आहे जी एका विशिष्ट तापमानावर घन सिलिकॉन सामग्रीचे सिलिकॉन वाफेमध्ये बाष्पीभवन करते आणि नंतर सिलिकॉन वाफ मॅट्रिक्सच्या आतील आणि पृष्ठभागावर पसरते आणि मॅट्रिक्समधील कार्बनसह प्रतिक्रिया देते. सिलिकॉन कार्बाइड. त्याच्या फायद्यांमध्ये भट्टीतील एकसमान वातावरण, सातत्यपूर्ण प्रतिक्रिया दर आणि सर्वत्र लेपित सामग्रीची जमा जाडी समाविष्ट आहे; प्रक्रिया सोपी आणि ऑपरेट करणे सोपे आहे, आणि कोटिंगची जाडी सिलिकॉन वाष्प दाब, जमा होण्याची वेळ आणि इतर मापदंड बदलून नियंत्रित केली जाऊ शकते. गैरसोय असा आहे की भट्टीतील स्थितीमुळे नमुना मोठ्या प्रमाणावर प्रभावित होतो आणि भट्टीतील सिलिकॉन वाष्प दाब सैद्धांतिक एकरूपतेपर्यंत पोहोचू शकत नाही, परिणामी कोटिंगची जाडी असमान होते.
1.4 रासायनिक वाष्प जमा करण्याची पद्धत
रासायनिक वाफ जमा करणे (CVD) ही एक प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये हायड्रोकार्बन्सचा वापर वायू स्त्रोत म्हणून केला जातो आणि उच्च शुद्धता N2/Ar मिश्रित वायू रासायनिक वाष्प अणुभट्टीमध्ये आणण्यासाठी वाहक वायू म्हणून वापरला जातो आणि हायड्रोकार्बन्सचे विघटन, संश्लेषित, पसरलेले, शोषले जाते आणि निराकरण केले जाते. विशिष्ट तापमान आणि कार्बन/कार्बनच्या पृष्ठभागावर ठोस चित्रपट तयार करण्यासाठी दबाव संमिश्र साहित्य. त्याचा फायदा असा आहे की कोटिंगची घनता आणि शुद्धता नियंत्रित केली जाऊ शकते; हे अधिक जटिल आकारासह वर्क-पीससाठी देखील योग्य आहे; डिपॉझिशन पॅरामीटर्स समायोजित करून उत्पादनाची क्रिस्टल रचना आणि पृष्ठभाग आकारविज्ञान नियंत्रित केले जाऊ शकते. तोटे असे आहेत की जमा होण्याचा दर खूपच कमी आहे, प्रक्रिया गुंतागुंतीची आहे, उत्पादन खर्च जास्त आहे आणि कोटिंग दोष असू शकतात, जसे की क्रॅक, जाळी दोष आणि पृष्ठभाग दोष.
सारांश, एम्बेडिंग पद्धत त्याच्या तांत्रिक वैशिष्ट्यांपुरती मर्यादित आहे, जी प्रयोगशाळा आणि लहान-आकाराच्या सामग्रीच्या विकासासाठी आणि उत्पादनासाठी योग्य आहे; कोटिंग पद्धत त्याच्या खराब सुसंगततेमुळे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनासाठी योग्य नाही. CVR पद्धत मोठ्या आकाराच्या उत्पादनांच्या मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनाची पूर्तता करू शकते, परंतु त्यासाठी उपकरणे आणि तंत्रज्ञानाच्या उच्च आवश्यकता आहेत. सीव्हीडी पद्धत तयारीसाठी एक आदर्श पद्धत आहेSIC कोटिंग, परंतु त्याची किंमत CVR पद्धतीपेक्षा जास्त आहे कारण प्रक्रिया नियंत्रणात अडचण येत आहे.
पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-22-2024