सौर्य फोटोभोल्टिक ऊर्जा उत्पादन संसारको सबैभन्दा आशाजनक नयाँ ऊर्जा उद्योग भएको छ। पोलिसिलिकन र अमोर्फस सिलिकन सौर्य कक्षहरूको तुलनामा, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन, फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन सामग्रीको रूपमा, उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण दक्षता र उत्कृष्ट व्यावसायिक फाइदाहरू छन्, र सौर फोटोभोल्टिक पावर उत्पादनको मुख्यधारा बनेको छ। Czochralski (CZ) मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन तयार गर्ने मुख्य विधिहरू मध्ये एक हो। Czochralski monocrystalline फर्नेसको संरचनामा फर्नेस प्रणाली, भ्याकुम प्रणाली, ग्यास प्रणाली, थर्मल क्षेत्र प्रणाली र विद्युतीय नियन्त्रण प्रणाली समावेश छ। थर्मल फिल्ड प्रणाली मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकनको विकासको लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण अवस्थाहरू मध्ये एक हो, र मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकनको गुणस्तर थर्मल क्षेत्रको तापमान ढाँचा वितरणले प्रत्यक्ष रूपमा प्रभावित हुन्छ।
थर्मल फिल्ड कम्पोनेन्टहरू मुख्यतया कार्बन सामग्री (ग्रेफाइट सामग्री र कार्बन/कार्बन कम्पोजिट सामग्री) बाट बनेका हुन्छन्, जसलाई समर्थन भागहरू, कार्यात्मक भागहरू, तताउने तत्वहरू, सुरक्षात्मक भागहरू, थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीहरू, इत्यादिमा विभाजन गरिन्छ, तिनीहरूको कार्य अनुसार। चित्र 1 मा देखाइएको छ। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकनको आकार बढ्दै जाँदा, थर्मल फिल्ड कम्पोनेन्टहरूको लागि आकार आवश्यकताहरू पनि छन्। बढ्दै। कार्बन/कार्बन कम्पोजिट सामग्रीहरू यसको आयामी स्थिरता र उत्कृष्ट मेकानिकल गुणहरूको कारणले गर्दा मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकनका लागि थर्मल फिल्ड सामग्रीहरूको लागि पहिलो विकल्प बन्छन्।
czochralcian monocrystalline सिलिकन को प्रक्रिया मा, सिलिकन सामाग्री को पिघलने सिलिकन भाप र पिघलिएको सिलिकन स्प्ल्याश, कार्बन / कार्बन थर्मल क्षेत्र सामाग्री को silicification क्षरण, र कार्बन / कार्बन थर्मल क्षेत्र सामाग्री को मेकानिकल गुण र सेवा जीवन को परिणामस्वरूप उत्पादन हुनेछ। गम्भीर रूपमा प्रभावित। तसर्थ, कार्बन/कार्बन थर्मल फिल्ड सामग्रीको सिलिकिफिकेशन इरोसन कसरी घटाउने र तिनीहरूको सेवा जीवन सुधार गर्ने मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन निर्माताहरू र कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्री निर्माताहरूको साझा चिन्ताहरू मध्ये एक भएको छ।सिलिकन कार्बाइड कोटिंगयसको उत्कृष्ट थर्मल झटका प्रतिरोध र पहिरन प्रतिरोधको कारण कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्रीको सतह कोटिंग संरक्षणको लागि पहिलो छनौट भएको छ।
यस पेपरमा, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन उत्पादनमा प्रयोग हुने कार्बन/कार्बन थर्मल फिल्ड सामग्रीबाट सुरु हुँदै, सिलिकन कार्बाइड कोटिंगको मुख्य तयारी विधिहरू, फाइदाहरू र बेफाइदाहरू प्रस्तुत गरिएको छ। यस आधारमा, कार्बन/कार्बन थर्मल फिल्ड सामग्रीहरूमा सिलिकन कार्बाइड कोटिंगको आवेदन र अनुसन्धान प्रगति कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्रीको विशेषताहरू, र कार्बन/कार्बन थर्मल क्षेत्र सामग्रीको सतह कोटिंग संरक्षणको लागि सुझावहरू र विकास निर्देशनहरू अनुसार समीक्षा गरिन्छ। अगाडि राखिएका छन्।
1 को तयारी प्रविधिसिलिकन कार्बाइड कोटिंग
१.१ इम्बेडिङ विधि
इम्बेडिङ विधि प्रायः C/C-sic कम्पोजिट सामग्री प्रणालीमा सिलिकन कार्बाइडको भित्री कोटिंग तयार गर्न प्रयोग गरिन्छ। यो विधिले पहिले कार्बन/कार्बन कम्पोजिट सामाग्री र्याप गर्न मिश्रित पाउडर प्रयोग गर्छ, र त्यसपछि निश्चित तापक्रममा तातो उपचार गर्छ। जटिल भौतिक-रासायनिक प्रतिक्रियाहरूको श्रृंखला मिश्रित पाउडर र नमूनाको सतह कोटिंग बनाउन को लागी हुन्छ। यसको फाइदा यो छ कि प्रक्रिया सरल छ, केवल एकल प्रक्रियाले घना, क्र्याक-मुक्त म्याट्रिक्स कम्पोजिट सामग्रीहरू तयार गर्न सक्छ; preform देखि अन्तिम उत्पादन मा सानो आकार परिवर्तन; कुनै पनि फाइबर प्रबलित संरचनाको लागि उपयुक्त; कोटिंग र सब्सट्रेटको बीचमा एक निश्चित संरचना ढाँचा बन्न सकिन्छ, जुन सब्सट्रेटसँग राम्रोसँग जोडिएको छ। यद्यपि, त्यहाँ हानिहरू पनि छन्, जस्तै उच्च तापक्रममा रासायनिक प्रतिक्रिया, जसले फाइबरलाई क्षति पुर्याउँछ, र कार्बन/कार्बन म्याट्रिक्सको मेकानिकल गुणहरू घट्छ। कोटिंगको एकरूपता नियन्त्रण गर्न गाह्रो छ, गुरुत्वाकर्षण जस्ता कारकहरूको कारण, जसले कोटिंग असमान बनाउँछ।
1.2 स्लरी कोटिंग विधि
स्लरी कोटिंग विधि भनेको कोटिंग सामग्री र बाइन्डरलाई मिश्रणमा मिलाउनु हो, म्याट्रिक्सको सतहमा समान रूपमा ब्रश गर्नुहोस्, निष्क्रिय वातावरणमा सुकेपछि, लेपित नमूना उच्च तापक्रममा सिन्टर गरिन्छ, र आवश्यक कोटिंग प्राप्त गर्न सकिन्छ। फाइदाहरू यो प्रक्रिया सरल र सञ्चालन गर्न सजिलो छ, र कोटिंग मोटाई नियन्त्रण गर्न सजिलो छ; नोक्सान यो हो कि कोटिंग र सब्सट्रेट बीच कमजोर बन्धन बल छ, र कोटिंग को थर्मल झटका प्रतिरोध गरीब छ, र कोटिंग को एकरूपता कम छ।
1.3 रासायनिक वाष्प प्रतिक्रिया विधि
रासायनिक भाप प्रतिक्रिया (CVR) विधि एक प्रक्रिया विधि हो जसले ठोस सिलिकन सामग्रीलाई निश्चित तापक्रममा सिलिकन भापमा वाष्पीकरण गर्छ, र त्यसपछि सिलिकन भाप म्याट्रिक्सको भित्री र सतहमा फैलिन्छ, र उत्पादन गर्न म्याट्रिक्समा कार्बनसँग स्थितिमा प्रतिक्रिया गर्दछ। सिलिकन कार्बाइड। यसका फाइदाहरूमा भट्टीमा एकसमान वातावरण, निरन्तर प्रतिक्रिया दर र जताततै लेपित सामग्रीको जम्मा मोटाई समावेश छ; प्रक्रिया सरल र सञ्चालन गर्न सजिलो छ, र कोटिंग मोटाई सिलिकन भाप दबाव, जमा समय र अन्य प्यारामिटरहरू परिवर्तन गरेर नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। हानि यो हो कि नमूना भट्टी मा स्थिति द्वारा धेरै प्रभावित छ, र भट्टी मा सिलिकन भाप दबाब सैद्धांतिक एकरूपता पुग्न सक्दैन, असमान कोटिंग मोटाई को परिणामस्वरूप।
1.4 रासायनिक वाष्प निक्षेप विधि
रासायनिक वाष्प निक्षेप (CVD) एक प्रक्रिया हो जसमा हाइड्रोकार्बनहरू ग्यास स्रोतको रूपमा प्रयोग गरिन्छ र उच्च शुद्धता N2/Ar मिश्रित ग्यासहरूलाई रासायनिक वाष्प रिएक्टरमा प्रवेश गर्न वाहक ग्यासको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र हाइड्रोकार्बनहरू विघटित, संश्लेषित, फैलिएको, सोस्ने र समाधान गरिन्छ। कार्बन/कार्बनको सतहमा ठोस फिल्महरू बनाउनको लागि निश्चित तापमान र दबाब मिश्रित सामग्री। यसको फाइदा भनेको कोटिंगको घनत्व र शुद्धता नियन्त्रण गर्न सकिन्छ; यो अधिक जटिल आकार संग काम टुक्रा लागि पनि उपयुक्त छ; क्रिस्टल ढाँचा र उत्पादनको सतह आकारविज्ञान डिपोजिसन प्यारामिटरहरू समायोजन गरेर नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। बेफाइदाहरू छन् कि निक्षेप दर धेरै कम छ, प्रक्रिया जटिल छ, उत्पादन लागत उच्च छ, र कोटिंग दोषहरू हुन सक्छ, जस्तै दरार, जाल दोष र सतह दोषहरू।
संक्षेपमा, इम्बेडिङ विधि यसको प्राविधिक विशेषताहरूमा सीमित छ, जुन प्रयोगशाला र सानो आकारको सामग्रीको विकास र उत्पादनको लागि उपयुक्त छ; कोटिंग विधि यसको कमजोर स्थिरताको कारणले ठूलो उत्पादनको लागि उपयुक्त छैन। CVR विधिले ठूलो आकारका उत्पादनहरूको ठूलो उत्पादन पूरा गर्न सक्छ, तर यसमा उपकरण र प्रविधिको लागि उच्च आवश्यकताहरू छन्। CVD विधि तयारीको लागि एक आदर्श विधि होSIC कोटिंगतर यसको लागत CVR विधि भन्दा बढी छ किनभने यसको प्रक्रिया नियन्त्रणमा कठिनाइ छ।
पोस्ट समय: फेब्रुअरी-22-2024