Me zhvillimin e vazhdueshëm të botës së sotme, energjia jo e rinovueshme po shterohet gjithnjë e më shumë dhe shoqëria njerëzore është gjithnjë e më urgjente për të përdorur energjinë e rinovueshme të përfaqësuar nga "era, drita, uji dhe bërthamore". Krahasuar me burimet e tjera të rinovueshme të energjisë, qeniet njerëzore kanë teknologjinë më të pjekur, më të sigurt dhe të besueshme për përdorimin e energjisë diellore. Midis tyre, industria e qelizave fotovoltaike me silikon të pastërtisë së lartë si substrat është zhvilluar jashtëzakonisht shpejt. Deri në fund të vitit 2023, kapaciteti kumulativ i instaluar fotovoltaik diellor i vendit tim ka tejkaluar 250 gigavat dhe prodhimi i energjisë fotovoltaike ka arritur në 266.3 miliardë kWh, një rritje prej rreth 30% nga viti në vit, dhe kapaciteti i ri i prodhimit të energjisë është 78.42 milionë. kilovat, një rritje prej 154% nga viti në vit. Deri në fund të qershorit, kapaciteti kumulativ i instaluar i prodhimit të energjisë fotovoltaike ishte rreth 470 milionë kilovat, i cili ka tejkaluar energjinë hidrocentrale për t'u bërë burimi i dytë më i madh i energjisë në vendin tim.
Ndërsa industria fotovoltaike po zhvillohet me shpejtësi, industria e materialeve të reja që e mbështet atë po zhvillohet gjithashtu me shpejtësi. Komponentët e kuarcit si p.shenë kuarci, varkat kuarci dhe shishet e kuarcit janë ndër to, të cilat luajnë një rol të rëndësishëm në procesin e prodhimit të fotovoltaikëve. Për shembull, gropat e kuarcit përdoren për të mbajtur silikonin e shkrirë në prodhimin e shufrave të silikonit dhe shufrave të silikonit; Varkat kuarci, tubat, shishet, rezervuarët e pastrimit, etj. luajnë një funksion mbajtës në lidhjet e difuzionit, pastrimit dhe proceseve të tjera në prodhimin e qelizave diellore, etj., duke siguruar pastërtinë dhe cilësinë e materialeve të silikonit.
Aplikimet kryesore të komponentëve të kuarcit për prodhimin fotovoltaik
Në procesin e prodhimit të qelizave fotovoltaike diellore, vaferat e silikonit vendosen në një varkë vaferi, dhe varka vendoset në një varkë me vaferë për difuzion, LPCVD dhe procese të tjera termike, ndërsa lopata e konsolit të karbitit të silikonit është komponenti kryesor i ngarkimit për lëvizjen. mbështetësja e varkës që mban vafera silikoni brenda dhe jashtë furrës së ngrohjes. Siç tregohet në figurën më poshtë, lopata e konsolit të karbitit të silikonit mund të sigurojë koncentricitetin e vaferës së silikonit dhe tubit të furrës, duke e bërë kështu difuzionin dhe pasivimin më të njëtrajtshëm. Në të njëjtën kohë, është pa ndotje dhe jo i deformuar në temperatura të larta, ka rezistencë të mirë ndaj goditjeve termike dhe kapacitet të madh ngarkese dhe është përdorur gjerësisht në fushën e qelizave fotovoltaike.
Diagrami skematik i komponentëve kyç të ngarkimit të baterisë
Në procesin e difuzionit të uljes së butë, varka tradicionale e kuarcit dhevarkë me vaferëmbështetja duhet të vendosë meshë silikoni së bashku me mbajtësin e varkës kuarci në tubin e kuarcit në furrën e difuzionit. Në çdo proces difuzioni, mbështetësja e varkës kuarci e mbushur me vafera silikoni vendoset në lopën e karbitit të silikonit. Pasi vozita e karbitit të silikonit të hyjë në tubin e kuarcit, vozita zhytet automatikisht për të ulur mbështetësin e varkës kuarci dhe meshë silikoni, dhe më pas ngadalë shkon përsëri në origjinë. Pas çdo procesi, mbështetësi i varkës kuarci duhet të hiqet ngavozis karabit silikoni. Një funksionim i tillë i shpeshtë do të bëjë që mbështetësja e varkës kuarci të konsumohet për një periudhë të gjatë kohore. Pasi mbështetësi i varkës kuarci të plasaritet dhe të prishet, i gjithë mbështetësi i varkës kuarci do të bjerë nga vozitja e karbitit të silikonit dhe më pas do të dëmtojë pjesët e kuarcit, vaferat e silikonit dhe lopatat e karbitit të silikonit më poshtë. Vozitja e karbitit të silikonit është e shtrenjtë dhe nuk mund të riparohet. Sapo të ndodhë një aksident, ai do të shkaktojë humbje të mëdha pronësore.
Në procesin LPCVD, jo vetëm që do të ndodhin problemet e lartpërmendura të stresit termik, por duke qenë se procesi LPCVD kërkon që gazi silan të kalojë përmes vaferës së silikonit, procesi afatgjatë do të formojë gjithashtu një shtresë silikoni në mbështetjen e varkës me vaferë dhe varkë me vaferë. Për shkak të mospërputhjes së koeficientëve të zgjerimit termik të silikonit të veshur dhe kuarcit, mbështetja e varkës dhe varka do të plasariten dhe jetëgjatësia do të reduktohet seriozisht. Jetëgjatësia e varkave të zakonshme të kuarcit dhe mbështetësve të varkave në procesin LPCVD është zakonisht vetëm 2 deri në 3 muaj. Prandaj, është veçanërisht e rëndësishme të përmirësohet materiali mbështetës i varkës për të rritur forcën dhe jetën e shërbimit të mbajtësit të varkës për të shmangur aksidente të tilla.
Shkurtimisht, me rritjen e kohës së procesit dhe numrit të herëve gjatë prodhimit të qelizave diellore, anijet kuarci dhe komponentët e tjerë janë të prirur për të çara të fshehura apo edhe thyerje. Jeta e varkave kuarci dhe tubave kuarci në linjat aktuale të prodhimit të zakonshëm në Kinë është rreth 3-6 muaj dhe ato duhet të mbyllen rregullisht për pastrim, mirëmbajtje dhe zëvendësim të transportuesve të kuarcit. Për më tepër, rëra kuarci me pastërti të lartë e përdorur si lëndë e parë për komponentët e kuarcit është aktualisht në një gjendje të ofertës dhe kërkesës së ngushtë, dhe çmimi ka qenë në një nivel të lartë për një kohë të gjatë, gjë që padyshim nuk është e favorshme për përmirësimin e prodhimit. efikasitetin dhe përfitimet ekonomike.
Qeramika me karabit silikoni"shfaqu"
Tani, njerëzit kanë dalë me një material me performancë më të mirë për të zëvendësuar disa përbërës kuarci - qeramikë karabit silikoni.
Qeramikat e karbitit të silikonit kanë forcë të mirë mekanike, stabilitet termik, rezistencë ndaj temperaturës së lartë, rezistencë ndaj oksidimit, rezistencë ndaj goditjes termike dhe rezistencë ndaj korrozionit kimik, dhe përdoren gjerësisht në fusha të nxehta si metalurgjia, makineritë, energjia e re dhe materialet e ndërtimit dhe kimikatet. Performanca e tij është gjithashtu e mjaftueshme për difuzionin e qelizave TOPcon në prodhimin fotovoltaik, LPCVD (depozitimi i avullit kimik me presion të ulët), PECVD (depozitimi i avullit kimik të plazmës) dhe lidhje të tjera të procesit termik.
Mbështetja e varkës me karabit silikoni LPCVD dhe mbështetja e varkës me karabit silikoni të zgjeruar me bor
Krahasuar me materialet tradicionale të kuarcit, mbështetësit e varkave, varkat dhe produktet e tubave të bëra nga materiale qeramike karabit silikoni kanë forcë më të lartë, stabilitet më të mirë termik, pa deformime në temperatura të larta dhe një jetëgjatësi më shumë se 5 herë më shumë se materialet kuarci, gjë që mund të të zvogëlojë koston e përdorimit dhe humbjen e energjisë të shkaktuar nga mirëmbajtja dhe ndërprerja. Avantazhi i kostos është i dukshëm, dhe burimi i lëndëve të para është i gjerë.
Midis tyre, karbidi i silikonit i sinterizuar me reaksion (RBSiC) ka temperaturë të ulët të sinterimit, kosto të ulët të prodhimit, densifikimi të lartë të materialit dhe pothuajse asnjë tkurrje vëllimi gjatë sinterimit të reaksionit. Është veçanërisht i përshtatshëm për përgatitjen e pjesëve strukturore me përmasa të mëdha dhe në formë komplekse. Prandaj, është më i përshtatshmi për prodhimin e produkteve me përmasa të mëdha dhe komplekse si mbështetëse varkash, varka, lopata konsol, tuba furre etj.
Varka me vaferë me karabit silikonigjithashtu kanë perspektiva të mëdha zhvillimi në të ardhmen. Pavarësisht nga procesi LPCVD ose procesi i zgjerimit të borit, jeta e varkës së kuarcit është relativisht e ulët dhe koeficienti i zgjerimit termik të materialit të kuarcit nuk është në përputhje me atë të materialit karabit të silikonit. Prandaj, është e lehtë të ketë devijime në procesin e përputhjes me mbajtësin e varkës me karabit silikoni në temperaturë të lartë, gjë që çon në situatën e lëkundjes së varkës apo edhe thyerjes së varkës. Anija e karabit të silikonit miraton rrugën e procesit të formimit me një pjesë dhe përpunimit të përgjithshëm. Kërkesat për tolerancën e formës dhe pozicionit të tij janë të larta dhe bashkëpunon më mirë me mbajtësin e varkës me karabit silikoni. Për më tepër, karabit i silikonit ka forcë të lartë, dhe varka ka shumë më pak gjasa të thyhet për shkak të përplasjes njerëzore sesa varka e kuarcit.
Varkë me vaferë me karabit silikoni
Tubi i furrës është komponenti kryesor i transferimit të nxehtësisë së furrës, i cili luan një rol në mbylljen dhe transferimin uniform të nxehtësisë. Krahasuar me tubat e furrës së kuarcit, tubat e furrës së karbitit të silikonit kanë përçueshmëri të mirë termike, ngrohje uniforme dhe stabilitet të mirë termik, dhe jeta e tyre është më shumë se 5 herë më shumë se ajo e tubave të kuarcit.
Përmbledhje
Në përgjithësi, qoftë për sa i përket performancës së produktit apo kostos së përdorimit, materialet qeramike të karbitit të silikonit kanë më shumë përparësi sesa materialet kuarci në disa aspekte të fushës së qelizave diellore. Aplikimi i materialeve qeramike të karbitit të silikonit në industrinë fotovoltaike ka ndihmuar shumë kompanitë fotovoltaike të zvogëlojnë koston e investimit të materialeve ndihmëse dhe të përmirësojnë cilësinë dhe konkurrencën e produktit. Në të ardhmen, me aplikimin në shkallë të gjerë të tubave të furrës me karabit silikoni me përmasa të mëdha, varkave dhe mbështetësve të varkave me karabit silikoni me pastërti të lartë dhe uljes së vazhdueshme të kostove, aplikimi i materialeve qeramike të karbitit të silikonit në fushën e qelizave fotovoltaike do të bëhet një faktor kyç në përmirësimin e efikasitetit të konvertimit të energjisë së lehtë dhe reduktimin e kostove të industrisë në fushën e prodhimit të energjisë fotovoltaike dhe do të ketë një ndikim të rëndësishëm në zhvillimin e energjisë së re fotovoltaike.
Koha e postimit: Nëntor-05-2024