Il-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka solari saret l-industrija tal-enerġija ġdida l-aktar promettenti fid-dinja. Meta mqabbel ma 'ċelluli solari polysilicon u amorfu tas-silikon, silikon monokristallin, bħala materjal ta' ġenerazzjoni ta 'enerġija fotovoltajka, għandu effiċjenza għolja ta' konverżjoni fotoelettrika u vantaġġi kummerċjali pendenti, u sar il-mainstream tal-ġenerazzjoni ta 'enerġija fotovoltajka solari. Czochralski (CZ) huwa wieħed mill-metodi ewlenin biex tipprepara silikon monokristallin. Il-kompożizzjoni tal-forn monokristallin Czochralski tinkludi sistema tal-forn, sistema tal-vakwu, sistema tal-gass, sistema ta 'kamp termali u sistema ta' kontroll elettriku. Is-sistema tal-kamp termali hija waħda mill-aktar kundizzjonijiet importanti għat-tkabbir tas-silikon monokristallin, u l-kwalità tas-silikon monokristallin hija affettwata direttament mid-distribuzzjoni tal-gradjent tat-temperatura tal-kamp termali.
Il-komponenti tal-kamp termali huma magħmulin prinċipalment minn materjali tal-karbonju (materjali tal-grafita u materjali komposti tal-karbonju/karbonju), li huma maqsuma f'partijiet ta 'appoġġ, partijiet funzjonali, elementi li jsaħħnu, partijiet protettivi, materjali ta' insulazzjoni termali, eċċ., Skond il-funzjonijiet tagħhom, kif muri fil-Figura 1. Hekk kif id-daqs tas-silikon monokristallin ikompli jiżdied, ir-rekwiżiti tad-daqs għall-komponenti tal-kamp termali qed jiżdiedu wkoll. Materjali komposti tal-karbonju/karbonju jsiru l-ewwel għażla għall-materjali tal-kamp termali għas-silikon monokristallin minħabba l-istabbiltà dimensjonali u l-proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti tiegħu.
Fil-proċess tas-silikon monokristallin czochralcian, it-tidwib tal-materjal tas-silikon se jipproduċi fwar tas-silikon u titjir tas-silikon imdewweb, li jirriżulta fl-erożjoni tas-silikifikazzjoni tal-materjali tal-kamp termali tal-karbonju/karbonju, u l-proprjetajiet mekkaniċi u l-ħajja tas-servizz tal-materjali tal-kamp termali tal-karbonju/karbonju huma affettwati serjament. Għalhekk, kif titnaqqas l-erożjoni tas-silikifikazzjoni tal-materjali tal-qasam termali tal-karbonju/karbonju u ttejjeb il-ħajja tas-servizz tagħhom saret waħda mit-tħassib komuni tal-manifatturi tas-silikon monokristallin u l-manifatturi tal-materjal tal-qasam termali tal-karbonju/karbonju.Kisi tal-karbur tas-silikonsaret l-ewwel għażla għall-protezzjoni tal-kisi tal-wiċċ ta 'materjali tal-kamp termali tal-karbonju/karbonju minħabba r-reżistenza eċċellenti tagħha ta' xokk termali u reżistenza għall-ilbies.
F'dan id-dokument, li jibda minn materjali tal-kamp termali tal-karbonju/karbonju użati fil-produzzjoni tas-silikon monokristallin, huma introdotti l-metodi ta 'preparazzjoni prinċipali, il-vantaġġi u l-iżvantaġġi tal-kisi tal-karbur tas-silikon. Fuq din il-bażi, l-applikazzjoni u l-progress tar-riċerka tal-kisi tal-karbur tas-silikon f'materjali tal-qasam termali tal-karbonju/karbonju huma riveduti skont il-karatteristiċi tal-materjali tal-kamp termali tal-karbonju/karbonju, u suġġerimenti u direzzjonijiet ta 'żvilupp għall-protezzjoni tal-kisi tal-wiċċ ta' materjali tal-kamp termali tal-karbonju/karbonju huma mressqa.
1 Preparazzjoni teknoloġija ta 'kisi tal-karbur tas-silikon
1.1 Metodu ta 'inkorporazzjoni
Il-metodu ta 'inkorporazzjoni ħafna drabi jintuża biex jipprepara l-kisi ta' ġewwa tal-karbur tas-silikon fis-sistema ta 'materjal kompost C/ C-sic. Dan il-metodu l-ewwel juża trab imħallat biex ikebbeb il-materjal kompost tal-karbonju/karbonju, u mbagħad iwettaq trattament tas-sħana f'ċerta temperatura. Serje ta 'reazzjonijiet fiżiko-kimiċi kumplessi jseħħu bejn it-trab imħallat u l-wiċċ tal-kampjun biex jiffurmaw il-kisi. Il-vantaġġ tiegħu huwa li l-proċess huwa sempliċi, proċess wieħed biss jista 'jħejji materjali komposti ta' matriċi densi u mingħajr xquq; Bidla ta 'daqs żgħir minn preforma għal prodott finali; Adattat għal kwalunkwe struttura rinfurzata bil-fibra; Ċertu gradjent ta 'kompożizzjoni jista' jiġi ffurmat bejn il-kisi u s-sottostrat, li huwa kkombinat tajjeb mas-sottostrat. Madankollu, hemm ukoll żvantaġġi, bħar-reazzjoni kimika f'temperatura għolja, li tista 'tagħmel ħsara lill-fibra, u l-proprjetajiet mekkaniċi tat-tnaqqis tal-matriċi tal-karbonju/karbonju. L-uniformità tal-kisi hija diffiċli biex tikkontrolla, minħabba fatturi bħall-gravità, li tagħmel il-kisi irregolari.
1.2 Metodu ta 'kisi tad-demel likwidu
Il-metodu tal-kisi tad-demel likwidu huwa li tħallat il-materjal tal-kisi u l-legatur f'taħlita, xkupilja b'mod uniformi fuq il-wiċċ tal-matriċi, wara t-tnixxif f'atmosfera inerta, il-kampjun miksi huwa sinterizzat f'temperatura għolja, u l-kisi meħtieġ jista 'jinkiseb. Il-vantaġġi huma li l-proċess huwa sempliċi u faċli biex topera, u l-ħxuna tal-kisi hija faċli biex tikkontrolla; L-iżvantaġġ huwa li hemm saħħa fqira ta 'twaħħil bejn il-kisi u s-sottostrat, u r-reżistenza tax-xokk termali tal-kisi hija fqira, u l-uniformità tal-kisja hija baxxa.
1.3 Metodu ta 'reazzjoni tal-fwar kimiku
Il-metodu tar-reazzjoni tal-fwar kimiku (CVR) huwa metodu ta 'proċess li jevapora materjal solidu tas-silikon f'fwar tas-silikon f'ċerta temperatura, u mbagħad il-fwar tas-silikon jinfirex f'ġewwa u fil-wiċċ tal-matriċi, u jirreaġixxi in situ bil-karbonju fil-matriċi biex jipproduċi karbur tas-silikon. Il-vantaġġi tiegħu jinkludu atmosfera uniformi fil-forn, rata ta 'reazzjoni konsistenti u ħxuna ta' depożizzjoni ta 'materjal miksi kullimkien; Il-proċess huwa sempliċi u faċli biex topera, u l-ħxuna tal-kisi tista 'tiġi kkontrollata billi tinbidel il-pressjoni tal-fwar tas-silikon, il-ħin tad-depożizzjoni u parametri oħra. L-iżvantaġġ huwa li l-kampjun huwa affettwat ħafna mill-pożizzjoni fil-forn, u l-pressjoni tal-fwar tas-silikon fil-forn ma tistax tilħaq l-uniformità teoretika, li tirriżulta fi ħxuna irregolari tal-kisi.
1.4 Metodu ta 'depożizzjoni tal-fwar kimiku
Id-depożizzjoni tal-fwar kimiku (CVD) hija proċess li fih l-idrokarburi jintużaw bħala sors ta’ gass u N2/Ar ta’ purità għolja bħala gass trasportatur biex jintroduċu gassijiet imħallta f’reattur tal-fwar kimiku, u l-idrokarburi huma dekomposti, sintetizzati, imxerrda, adsorbiti u riżolti taħt ċerta temperatura u pressjoni biex jiffurmaw films solidi fuq il-wiċċ ta 'materjali komposti tal-karbonju/karbonju. Il-vantaġġ tiegħu huwa li d-densità u l-purità tal-kisi jistgħu jiġu kkontrollati; Huwa wkoll adattat għal biċċa xogħol b'forma aktar kumplessa; L-istruttura tal-kristall u l-morfoloġija tal-wiċċ tal-prodott jistgħu jiġu kkontrollati billi jiġu aġġustati l-parametri tad-depożizzjoni. L-iżvantaġġi huma li r-rata ta 'depożizzjoni hija baxxa wisq, il-proċess huwa kumpless, l-ispiża tal-produzzjoni hija għolja, u jista' jkun hemm difetti tal-kisi, bħal xquq, difetti tal-malji u difetti fil-wiċċ.
Fil-qosor, il-metodu ta 'inkorporazzjoni huwa limitat għall-karatteristiċi teknoloġiċi tiegħu, li huwa adattat għall-iżvilupp u l-produzzjoni ta' materjali tal-laboratorju u ta 'daqs żgħir; Il-metodu tal-kisi mhuwiex adattat għall-produzzjoni tal-massa minħabba l-konsistenza fqira tiegħu. Il-metodu CVR jista 'jissodisfa l-produzzjoni tal-massa ta' prodotti ta 'daqs kbir, iżda għandu rekwiżiti ogħla għal tagħmir u teknoloġija. Il-metodu CVD huwa metodu ideali għall-preparazzjoniKisi tas-SIC, iżda l-ispiża tagħha hija ogħla mill-metodu CVR minħabba d-diffikultà tagħha fil-kontroll tal-proċess.
Ħin tal-post: Frar-22-2024