Са сталним развојем данашњег света, необновљива енергија се све више исцрпљује, а људско друштво све хитније користи обновљиву енергију коју представљају „ветар, светлост, вода и нуклеарна енергија“. У поређењу са другим обновљивим изворима енергије, људска бића имају најзрелију, безбеднију и најпоузданију технологију за коришћење соларне енергије. Међу њима, индустрија фотонапонских ћелија са силицијумом високе чистоће као супстратом се развила изузетно брзо. До краја 2023. године, кумулативни соларни фотонапонски инсталирани капацитет моје земље премашио је 250 гигавата, а производња фотонапонске енергије је достигла 266,3 милијарде кВх, што је повећање од око 30% у односу на претходну годину, а новододати капацитет производње електричне енергије је 78,42 милиона киловата, што је повећање од 154% у односу на претходну годину. Од краја јуна, кумулативни инсталисани капацитет производње фотонапонске енергије био је око 470 милиона киловата, што је надмашило хидроенергију и постало други највећи извор енергије у мојој земљи.
Док се фотонапонска индустрија брзо развија, индустрија нових материјала која је подржава такође се брзо развија. Кварцне компоненте као нпркварцне лончиће, кварцни чамци и кварцне боце су међу њима, који играју важну улогу у процесу фотонапонске производње. На пример, кварцни лончићи се користе за држање растопљеног силицијума у производњи силицијумских шипки и силицијумских ингота; кварцни чамци, цеви, боце, резервоари за чишћење итд. играју носећу функцију у дифузији, чишћењу и другим процесним везама у производњи соларних ћелија итд., обезбеђујући чистоћу и квалитет силицијумских материјала.
Главне примене кварцних компоненти за фотонапонску производњу
У процесу производње соларних фотонапонских ћелија, силицијумске плочице се постављају на чамац за плочице, а чамац се поставља на носач за вафер чамац за дифузију, ЛПЦВД и друге термичке процесе, док је конзолна лопатица од силицијум карбида кључна компонента утовара за кретање. носач за чамац који носи силиконске плочице у и из пећи за грејање. Као што је приказано на слици испод, конзолна лопатица од силицијум карбида може да обезбеди концентричност силицијумске плочице и цеви пећи, чинећи тако дифузију и пасивизацију уједначенијим. Истовремено, не загађује се и не деформише се на високим температурама, има добру отпорност на топлотни удар и велики капацитет оптерећења и широко се користи у области фотонапонских ћелија.
Шематски дијаграм кључних компоненти за пуњење батерије
У процесу дифузије меког слетања, традиционални кварцни чамац ичамац за наполитанкеподршка треба ставити силицијумску плочицу заједно са кварцним носачем за чамац у кварцну цев у дифузионој пећи. У сваком процесу дифузије, носач кварцног чамца испуњен силицијумским плочицама се поставља на лопатицу од силицијум карбида. Након што лопатица од силицијум-карбида уђе у кварцну цев, лопатица аутоматски тоне да би спустила кварцни носач за чамац и силицијумску плочицу, а затим се полако враћа назад до почетка. Након сваког поступка, кварцни носач чамца треба уклонити савесло од силицијум карбида. Такав чест рад ће проузроковати хабање кварцног носача чамца током дужег временског периода. Једном када се кварцни носач чамца напукне и сломи, цео носач кварцног чамца ће пасти са весла од силицијум карбида, а затим оштетити кварцне делове, силицијумске плочице и лопатице од силицијум карбида испод. Весло од силицијум карбида је скупо и не може се поправити. Једном када дође до несреће, то ће проузроковати огромне имовинске губитке.
У ЛПЦВД процесу, не само да ће се појавити горе поменути проблеми термичког напрезања, већ пошто ЛПЦВД процес захтева силан гас да прође кроз силицијумску плочицу, дуготрајни процес ће такође формирати силицијумски премаз на носачу чамца и чамац за наполитанке. Због недоследности коефицијената топлотног ширења обложеног силицијума и кварца, ослонац за чамац и чамац ће попуцати, а животни век ће се озбиљно смањити. Животни век обичних кварцних чамаца и носача за чамце у ЛПЦВД процесу је обично само 2 до 3 месеца. Због тога је посебно важно побољшати материјал за подупирање чамца како би се повећала снага и век трајања носача чамца како би се избегле такве незгоде.
Укратко, како се време процеса и број пута повећавају током производње соларних ћелија, кварцни чамци и друге компоненте су склони скривеним пукотинама или чак ломовима. Животни век кварцних чамаца и кварцних цеви у тренутним главним производним линијама у Кини је око 3-6 месеци и потребно их је редовно гасити ради чишћења, одржавања и замене кварцних носача. Штавише, кварцни песак високе чистоће који се користи као сировина за кварцне компоненте тренутно је у тешкој понуди и потражњи, а цена је већ дуже време на високом нивоу, што очигледно не доприноси побољшању производње. ефикасност и економске користи.
Керамика од силицијум карбида"појави се"
Сада су људи смислили материјал са бољим перформансама да замени неке кварцне компоненте - керамику од силицијум карбида.
Керамика од силицијум карбида има добру механичку чврстоћу, термичку стабилност, отпорност на високе температуре, отпорност на оксидацију, отпорност на термички удар и отпорност на хемијску корозију, и широко се користи у врућим пољима као што су металургија, машине, нова енергија и грађевински материјали и хемикалије. Његове перформансе су такође довољне за дифузију ТОПцон ћелија у фотонапонској производњи, ЛПЦВД (хемијско таложење паре ниског притиска), ПЕЦВД (плазма хемијско таложење паре) и друге термалне процесне везе.
ЛПЦВД носач за чамац од силицијум карбида и носач за брод од силицијум карбида проширеног бором
У поређењу са традиционалним кварцним материјалима, носачи за чамце, чамци и производи од цеви од силицијум карбидних керамичких материјала имају већу чврстоћу, бољу термичку стабилност, без деформације на високим температурама и животни век више од 5 пута дужи од кварцних материјала, што може значајно смањити трошкове коришћења и губитак енергије узрокован одржавањем и застојима. Предност у трошковима је очигледна, а извор сировина је широк.
Међу њима, реакционо синтеровани силицијум карбид (РБСиЦ) има ниску температуру синтеровања, ниску цену производње, високу згушњавање материјала и скоро никакво скупљање запремине током реакционог синтеровања. Посебно је погодан за припрему великих и сложених конструкцијских делова. Због тога је најпогоднији за производњу великих и сложених производа као што су носачи за чамце, чамци, конзолне лопатице, цеви за пећи итд.
Чамци за плочице од силицијум карбидатакође имају велике изгледе за развој у будућности. Без обзира на ЛПЦВД процес или процес експанзије бора, животни век кварцног чамца је релативно низак, а коефицијент термичке експанзије кварцног материјала није у складу са оним од материјала силицијум карбида. Због тога је лако доћи до одступања у процесу усклађивања са држачем за чамце од силицијум карбида на високој температури, што доводи до ситуације да се чамац протресе или чак разбије. Чамац од силицијум карбида усваја процесни пут једноделног обликовања и укупне обраде. Захтеви за толеранцију облика и положаја су високи, а боље сарађује са држачем за чамце од силицијум карбида. Поред тога, силицијум карбид има велику чврстоћу, а чамац је много мање вероватно да ће се сломити услед људског судара него кварцни чамац.
Чамац од силицијум карбида
Цев пећи је главна компонента за пренос топлоте пећи, која игра улогу у заптивачу и равномерном преносу топлоте. У поређењу са цевима за кварцне пећи, цеви за пећи од силицијум карбида имају добру топлотну проводљивост, уједначено грејање и добру термичку стабилност, а њихов век је више од 5 пута већи од кварцних цеви.
Резиме
Генерално, било да се ради о перформансама производа или трошковима употребе, керамички материјали од силицијум карбида имају више предности од кварцних материјала у одређеним аспектима поља соларних ћелија. Примена керамичких материјала од силицијум карбида у фотонапонској индустрији је у великој мери помогла фотонапонским компанијама да смање трошкове улагања помоћних материјала и побољшају квалитет производа и конкурентност. У будућности, уз широку примену цеви за пећи од силицијум карбида великих димензија, чамце и носаче од силицијум карбида високе чистоће и континуирано смањење трошкова, примена керамичких материјала од силицијум карбида у области фотонапонских ћелија ће постати кључни фактор у побољшању ефикасности конверзије светлосне енергије и смањењу трошкова индустрије у области фотонапонске производње електричне енергије, а имаће важан утицај и на развој нове фотонапонске енергије.
Време поста: 05.11.2024