Sa patuloy na pag-unlad ng mundo ngayon, ang hindi nababagong enerhiya ay lalong nauubos, at ang lipunan ng tao ay lalong apurahang gumamit ng nababagong enerhiya na kinakatawan ng "hangin, ilaw, tubig at nuklear". Kung ikukumpara sa iba pang pinagmumulan ng nababagong enerhiya, ang mga tao ay may pinaka-mature, ligtas at maaasahang teknolohiya para sa paggamit ng solar energy. Kabilang sa mga ito, ang industriya ng photovoltaic cell na may mataas na kadalisayan na silikon bilang substrate ay napakabilis na umunlad. Sa pagtatapos ng 2023, ang pinagsama-samang solar photovoltaic install capacity ng aking bansa ay lumampas sa 250 gigawatts, at ang photovoltaic power generation ay umabot sa 266.3 billion kWh, isang pagtaas ng humigit-kumulang 30% year-on-year, at ang bagong idinagdag na power generation capacity ay 78.42 million kilowatts, isang pagtaas ng 154% taon-sa-taon. Noong katapusan ng Hunyo, ang pinagsama-samang naka-install na kapasidad ng photovoltaic power generation ay humigit-kumulang 470 milyong kilowatts, na nalampasan ang hydropower upang maging pangalawang pinakamalaking pinagmumulan ng kuryente sa aking bansa.
Habang ang industriya ng photovoltaic ay mabilis na umuunlad, ang bagong industriya ng mga materyales na sumusuporta dito ay mabilis ding umuunlad. Mga bahagi ng kuwarts tulad ngmga crucibles ng kuwarts, quartz boats, at quartz bottles ay kabilang sa mga ito, na gumaganap ng mahalagang papel sa proseso ng pagmamanupaktura ng photovoltaic. Halimbawa, ang mga quartz crucibles ay ginagamit upang hawakan ang nilusaw na silikon sa paggawa ng mga silicon rod at silicon ingots; Ang mga kuwarts na bangka, mga tubo, mga bote, mga tangke ng paglilinis, atbp. ay gumaganap ng isang function ng tindig sa pagsasabog, paglilinis at iba pang mga link sa proseso sa paggawa ng mga solar cell, atbp., na tinitiyak ang kadalisayan at kalidad ng mga materyales na silikon.
Pangunahing aplikasyon ng mga bahagi ng quartz para sa pagmamanupaktura ng photovoltaic
Sa proseso ng pagmamanupaktura ng solar photovoltaic cells, ang mga silicon na wafer ay inilalagay sa isang wafer boat, at ang bangka ay inilalagay sa isang wafer boat na suporta para sa diffusion, LPCVD at iba pang mga thermal na proseso, habang ang silicon carbide cantilever paddle ay ang pangunahing bahagi ng pag-load para sa paglipat. ang suporta sa bangka na nagdadala ng mga silicon na wafer sa loob at labas ng heating furnace. Gaya ng ipinapakita sa figure sa ibaba, masisiguro ng silicon carbide cantilever paddle ang concentricity ng silicon wafer at ang furnace tube, sa gayon ay ginagawang mas pare-pareho ang diffusion at passivation. Kasabay nito, ito ay walang polusyon at hindi deformed sa mataas na temperatura, may mahusay na thermal shock resistance at malaking kapasidad ng pagkarga, at malawakang ginagamit sa larangan ng mga photovoltaic cell.
Schematic diagram ng mga pangunahing bahagi ng paglo-load ng baterya
Sa proseso ng soft landing diffusion, ang tradisyonal na quartz boat atbangkang ostiyakailangan ng suporta na ilagay ang silicon wafer kasama ang quartz boat support sa quartz tube sa diffusion furnace. Sa bawat proseso ng pagsasabog, ang quartz boat support na puno ng silicon wafers ay inilalagay sa silicon carbide paddle. Matapos makapasok ang silicon carbide paddle sa quartz tube, awtomatikong lumulubog ang paddle para ibaba ang quartz boat support at silicon wafer, at pagkatapos ay dahan-dahang tumatakbo pabalik sa pinanggalingan. Pagkatapos ng bawat proseso, ang quartz boat support ay kailangang alisin mula sasilicon carbide paddle. Ang ganitong madalas na operasyon ay magdudulot ng pagkasira ng quartz boat support sa loob ng mahabang panahon. Kapag ang quartz boat support ay nabasag at nasira, ang buong quartz boat support ay mahuhulog sa silicon carbide paddle, at pagkatapos ay masisira ang mga quartz parts, silicon wafers at silicon carbide paddles sa ibaba. Ang silicon carbide paddle ay mahal at hindi maaaring ayusin. Kapag naganap ang isang aksidente, magdudulot ito ng malaking pagkalugi ng ari-arian.
Sa proseso ng LPCVD, hindi lamang magaganap ang mga nabanggit na problema sa thermal stress, ngunit dahil ang proseso ng LPCVD ay nangangailangan ng silane gas na dumaan sa silicon wafer, ang pangmatagalang proseso ay bubuo din ng silicon coating sa wafer boat support at ang bangkang ostiya. Dahil sa hindi pagkakapare-pareho ng thermal expansion coefficients ng coated silicon at quartz, ang suporta sa bangka at ang bangka ay mabibiyak, at ang haba ng buhay ay seryosong mababawasan. Ang tagal ng buhay ng mga ordinaryong quartz boat at boat support sa proseso ng LPCVD ay karaniwang 2 hanggang 3 buwan lamang. Samakatuwid, partikular na mahalaga na pagbutihin ang materyal na suporta sa bangka upang madagdagan ang lakas at buhay ng serbisyo ng suporta sa bangka upang maiwasan ang mga naturang aksidente.
Sa madaling salita, habang tumataas ang oras ng proseso at bilang ng beses sa paggawa ng mga solar cell, ang mga quartz boat at iba pang bahagi ay madaling kapitan ng mga nakatagong bitak o kahit na masira. Ang buhay ng mga quartz boat at quartz tube sa kasalukuyang pangunahing mga linya ng produksyon sa China ay humigit-kumulang 3-6 na buwan, at kailangan nilang isara nang regular para sa paglilinis, pagpapanatili, at pagpapalit ng mga quartz carrier. Bukod dito, ang high-purity quartz sand na ginamit bilang hilaw na materyal para sa mga bahagi ng quartz ay kasalukuyang nasa isang estado ng mahigpit na supply at demand, at ang presyo ay tumatakbo sa isang mataas na antas sa loob ng mahabang panahon, na malinaw na hindi nakakatulong sa pagpapabuti ng produksyon. kahusayan at pang-ekonomiyang benepisyo.
Silicon carbide ceramics"magpakita"
Ngayon, ang mga tao ay nakabuo ng isang materyal na may mas mahusay na pagganap upang palitan ang ilang bahagi ng quartz-silicon carbide ceramics.
Ang silicone carbide ceramics ay may magandang mekanikal na lakas, thermal stability, mataas na temperatura resistance, oxidation resistance, thermal shock resistance at chemical corrosion resistance, at malawakang ginagamit sa mainit na larangan tulad ng metalurhiya, makinarya, bagong enerhiya, at mga materyales sa gusali at kemikal. Ang pagganap nito ay sapat din para sa pagsasabog ng mga cell ng TOPcon sa pagmamanupaktura ng photovoltaic, LPCVD (low pressure chemical vapor deposition), PECVD (plasma chemical vapor deposition) at iba pang mga link ng thermal process.
LPCVD silicon carbide boat support at boron-expanded silicon carbide boat support
Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na materyales ng quartz, ang mga suporta sa bangka, mga bangka, at mga produktong tubo na gawa sa silicon carbide ceramic na materyales ay may mas mataas na lakas, mas mahusay na thermal stability, walang deformation sa mataas na temperatura, at isang habang-buhay na higit sa 5 beses kaysa sa mga materyales ng quartz, na maaaring makabuluhang bawasan ang gastos sa paggamit at pagkawala ng enerhiya na dulot ng pagpapanatili at downtime. Ang kalamangan sa gastos ay halata, at ang pinagmulan ng mga hilaw na materyales ay malawak.
Kabilang sa mga ito, ang reaction sintered silicon carbide (RBSiC) ay may mababang temperatura ng sintering, mababang gastos sa produksyon, mataas na densification ng materyal, at halos walang pag-urong ng volume sa panahon ng reaction sintering. Ito ay partikular na angkop para sa paghahanda ng malalaking sukat at kumplikadong hugis na mga bahagi ng istruktura. Samakatuwid, ito ay pinaka-angkop para sa paggawa ng mga malalaking laki at kumplikadong mga produkto tulad ng mga suporta sa bangka, mga bangka, mga cantilever paddle, mga tubo ng hurno, atbp.
Silicon carbide wafer boatsmayroon ding mahusay na mga prospect ng pag-unlad sa hinaharap. Anuman ang proseso ng LPCVD o ang proseso ng pagpapalawak ng boron, ang buhay ng quartz boat ay medyo mababa, at ang thermal expansion coefficient ng materyal na quartz ay hindi naaayon sa materyal na silicon carbide. Samakatuwid, madaling magkaroon ng mga paglihis sa proseso ng pagtutugma sa may hawak na silicon carbide boat sa mataas na temperatura, na humahantong sa sitwasyon ng pag-alog ng bangka o kahit na pagsira sa bangka. Ang silicon carbide boat ay gumagamit ng ruta ng proseso ng one-piece molding at pangkalahatang pagproseso. Ang mga kinakailangan sa pagpapaubaya sa hugis at posisyon nito ay mataas, at mas mahusay itong nakikipagtulungan sa may hawak ng silicon carbide boat. Bilang karagdagan, ang silicon carbide ay may mataas na lakas, at ang bangka ay mas malamang na masira dahil sa banggaan ng tao kaysa sa quartz boat.
Silicon carbide wafer boat
Ang furnace tube ay ang pangunahing heat transfer component ng furnace, na gumaganap ng papel sa sealing at pare-parehong heat transfer. Kung ikukumpara sa mga quartz furnace tubes, ang silicon carbide furnace tubes ay may magandang thermal conductivity, pare-parehong pag-init, at magandang thermal stability, at ang kanilang buhay ay higit sa 5 beses kaysa sa quartz tubes.
Buod
Sa pangkalahatan, kung sa mga tuntunin ng pagganap ng produkto o gastos ng paggamit, ang mga silicon carbide ceramic na materyales ay may higit na mga pakinabang kaysa sa mga materyales na kuwarts sa ilang mga aspeto ng solar cell field. Ang paggamit ng silicon carbide ceramic na materyales sa industriya ng photovoltaic ay nakatulong nang malaki sa mga kumpanya ng photovoltaic na bawasan ang gastos sa pamumuhunan ng mga pantulong na materyales at mapabuti ang kalidad at pagiging mapagkumpitensya ng produkto. Sa hinaharap, sa malakihang aplikasyon ng malalaking silicon carbide furnace tubes, high-purity silicon carbide boat at boat support at patuloy na pagbabawas ng mga gastos, ang paggamit ng silicon carbide ceramic na materyales sa larangan ng photovoltaic cells ay magiging isang mahalagang kadahilanan sa pagpapabuti ng kahusayan ng conversion ng liwanag na enerhiya at pagbabawas ng mga gastos sa industriya sa larangan ng photovoltaic power generation, at magkakaroon ng mahalagang epekto sa pagbuo ng bagong enerhiya ng photovoltaic.
Oras ng post: Nob-05-2024