سلکان کاربائیڈ سیرامکس: فوٹوولٹک کوارٹج اجزاء کا ٹرمینیٹر

آج کی دنیا کی مسلسل ترقی کے ساتھ، غیر قابل تجدید توانائی تیزی سے ختم ہوتی جا رہی ہے، اور انسانی معاشرے کو "ہوا، روشنی، پانی اور جوہری" کے ذریعہ قابل تجدید توانائی استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ دیگر قابل تجدید توانائی کے ذرائع کے مقابلے میں، انسانوں کے پاس شمسی توانائی کے استعمال کے لیے سب سے زیادہ پختہ، محفوظ اور قابل اعتماد ٹیکنالوجی ہے۔ ان میں، سبسٹریٹ کے طور پر اعلی طہارت سلکان کے ساتھ فوٹو وولٹک سیل کی صنعت انتہائی تیزی سے تیار ہوئی ہے۔ 2023 کے آخر تک، میرے ملک کی مجموعی شمسی فوٹو وولٹک نصب شدہ صلاحیت 250 گیگا واٹ سے تجاوز کر گئی ہے، اور فوٹو وولٹک پاور جنریشن 266.3 بلین کلو واٹ گھنٹہ تک پہنچ گئی ہے، جو کہ سال بہ سال تقریباً 30 فیصد کا اضافہ ہے، اور نئی شامل کردہ بجلی کی پیداواری صلاحیت 78.42 ملین ہے۔ کلو واٹ، سال بہ سال 154% کا اضافہ۔ جون کے آخر تک، فوٹو وولٹک پاور جنریشن کی مجموعی نصب شدہ صلاحیت تقریباً 470 ملین کلوواٹ تھی، جس نے ہائیڈرو پاور کو پیچھے چھوڑ کر میرے ملک کا دوسرا سب سے بڑا پاور ماخذ بن گیا ہے۔

جہاں فوٹو وولٹک صنعت تیزی سے ترقی کر رہی ہے، وہیں اس کی حمایت کرنے والی نئی مواد کی صنعت بھی تیزی سے ترقی کر رہی ہے۔ کوارٹج اجزاء جیسےکوارٹج crucibles، کوارٹج کشتیاں، اور کوارٹج بوتلیں ان میں شامل ہیں، جو فوٹو وولٹک مینوفیکچرنگ کے عمل میں اہم کردار ادا کرتی ہیں۔ مثال کے طور پر، کوارٹج کروسیبلز کا استعمال سلکان کی سلاخوں اور سلکان کے انگوٹوں کی تیاری میں پگھلے ہوئے سلکان کو رکھنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ کوارٹج کشتیاں، ٹیوبیں، بوتلیں، صفائی کے ٹینک وغیرہ سولر سیل وغیرہ کی تیاری میں پھیلاؤ، صفائی اور دیگر عمل کے روابط میں اثر کا کردار ادا کرتے ہیں، جس سے سلکان مواد کی پاکیزگی اور معیار کو یقینی بنایا جاتا ہے۔

فوٹو وولٹک مینوفیکچرنگ کے لئے کوارٹج اجزاء کی اہم ایپلی کیشنز

سولر فوٹوولٹک سیلز کی تیاری کے عمل میں، سلکان ویفرز کو ایک ویفر بوٹ پر رکھا جاتا ہے، اور کشتی کو پھیلاؤ، ایل پی سی وی ڈی اور دیگر تھرمل عمل کے لیے ویفر بوٹ سپورٹ پر رکھا جاتا ہے، جبکہ سلکان کاربائیڈ کینٹیلیور پیڈل حرکت پذیری کے لیے اہم لوڈنگ جزو ہے۔ ہیٹنگ میں اور باہر سلکان ویفرز لے جانے والی کشتی کی مدد بھٹی جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، سلیکن کاربائیڈ کینٹیلیور پیڈل سلیکون ویفر اور فرنس ٹیوب کی ارتکاز کو یقینی بنا سکتا ہے، اس طرح بازی اور گزرنے کو مزید یکساں بناتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ آلودگی سے پاک اور اعلی درجہ حرارت پر غیر درست ہے، اچھی تھرمل جھٹکا مزاحمت اور بڑی بوجھ کی صلاحیت ہے، اور فوٹو وولٹک خلیوں کے میدان میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے.

اہم بیٹری لوڈنگ اجزاء کا منصوبہ بندی کا خاکہ

نرم لینڈنگ بازی کے عمل میں، روایتی کوارٹج کشتی اورویفر کشتیسپورٹ کو کوارٹج بوٹ سپورٹ کے ساتھ ڈفیوژن فرنس میں کوارٹج ٹیوب میں سلکان ویفر ڈالنے کی ضرورت ہے۔ ہر پھیلاؤ کے عمل میں، سلیکن ویفرز سے بھری کوارٹج بوٹ سپورٹ سلیکن کاربائیڈ پیڈل پر رکھی جاتی ہے۔ سلکان کاربائیڈ پیڈل کوارٹج ٹیوب میں داخل ہونے کے بعد، پیڈل خود بخود ڈوب جاتا ہے تاکہ کوارٹج بوٹ سپورٹ اور سلکان ویفر کو نیچے رکھا جا سکے، اور پھر آہستہ آہستہ اصل کی طرف واپس چلا جاتا ہے۔ ہر عمل کے بعد، کوارٹج کشتی کی حمایت سے ہٹانے کی ضرورت ہےسلکان کاربائڈ پیڈل. اس طرح کے بار بار آپریشن کی وجہ سے کوارٹج بوٹ سپورٹ طویل عرصے تک ختم ہو جائے گی۔ ایک بار جب کوارٹج بوٹ سپورٹ میں دراڑیں پڑ جاتی ہیں اور ٹوٹ جاتی ہیں، تو پوری کوارٹج بوٹ سپورٹ سلکان کاربائیڈ پیڈل سے گر جائے گی، اور پھر نیچے کوارٹج پارٹس، سلیکان ویفرز اور سلکان کاربائیڈ پیڈل کو نقصان پہنچے گا۔ سلیکون کاربائیڈ پیڈل مہنگا ہے اور اس کی مرمت نہیں کی جا سکتی۔ ایک بار جب کوئی حادثہ ہوتا ہے تو اس سے املاک کو بہت زیادہ نقصان ہوتا ہے۔

ایل پی سی وی ڈی کے عمل میں، نہ صرف مذکورہ بالا تھرمل تناؤ کے مسائل پیدا ہوں گے، بلکہ چونکہ ایل پی سی وی ڈی کے عمل میں سلیکان ویفر سے گزرنے کے لیے سائلین گیس کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے طویل مدتی عمل ویفر بوٹ سپورٹ پر ایک سلیکون کوٹنگ بھی بنائے گا۔ ویفر کشتی. لیپت سلیکون اور کوارٹج کے تھرمل ایکسپینشن گتانک کی عدم مطابقت کی وجہ سے، کشتی کا سہارا اور کشتی ٹوٹ جائے گی، اور زندگی کا دورانیہ سنجیدگی سے کم ہو جائے گا۔ ایل پی سی وی ڈی کے عمل میں عام کوارٹج بوٹس اور بوٹ سپورٹ کی زندگی کا دورانیہ عام طور پر صرف 2 سے 3 ماہ ہوتا ہے۔ لہذا، اس طرح کے حادثات سے بچنے کے لئے کشتی کی حمایت کی طاقت اور سروس کی زندگی کو بڑھانے کے لئے کشتی کے معاون مواد کو بہتر بنانا خاص طور پر اہم ہے.

مختصراً، جیسے جیسے سولر سیلز کی پیداوار کے دوران عمل کا وقت اور تعداد میں اضافہ ہوتا ہے، کوارٹز بوٹس اور دیگر اجزاء پوشیدہ شگاف یا ٹوٹنے کا شکار ہوتے ہیں۔ چین میں موجودہ مین اسٹریم پروڈکشن لائنوں میں کوارٹج بوٹس اور کوارٹج ٹیوبوں کی زندگی تقریباً 3-6 ماہ ہے، اور انہیں کوارٹج کیریئرز کی صفائی، دیکھ بھال اور تبدیلی کے لیے باقاعدگی سے بند کرنے کی ضرورت ہے۔ مزید برآں، کوارٹج کے اجزاء کے لیے خام مال کے طور پر استعمال ہونے والی اعلیٰ طہارت کوارٹج ریت اس وقت سخت طلب اور رسد کی حالت میں ہے، اور قیمت ایک طویل عرصے سے بلند سطح پر چل رہی ہے، جو ظاہر ہے کہ پیداوار کو بہتر بنانے کے لیے سازگار نہیں ہے۔ کارکردگی اور اقتصادی فوائد.

سلیکن کاربائیڈ سیرامکس"دکھاؤ"

اب، لوگ کوارٹج کے کچھ اجزاء - سلکان کاربائیڈ سیرامکس کو تبدیل کرنے کے لیے بہتر کارکردگی والا مواد لے کر آئے ہیں۔

سلیکن کاربائیڈ سیرامکس میں اچھی مکینیکل طاقت، تھرمل استحکام، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، آکسیکرن مزاحمت، تھرمل جھٹکا مزاحمت اور کیمیائی سنکنرن مزاحمت ہے، اور یہ دھات کاری، مشینری، نئی توانائی، اور تعمیراتی مواد اور کیمیکلز جیسے گرم شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ اس کی کارکردگی فوٹوولٹک مینوفیکچرنگ، LPCVD (کم پریشر کیمیائی بخارات جمع کرنے)، PECVD (پلازما کیمیائی بخارات جمع) اور دیگر تھرمل پروسیس لنکس میں TOPcon خلیات کے پھیلاؤ کے لیے بھی کافی ہے۔

LPCVD سلکان کاربائیڈ بوٹ سپورٹ اور بوران میں توسیع شدہ سلکان کاربائیڈ بوٹ سپورٹ

روایتی کوارٹج مواد کے مقابلے میں، سیلیکون کاربائیڈ سیرامک ​​مواد سے بنی بوٹ سپورٹ، بوٹس اور ٹیوب پروڈکٹس میں زیادہ طاقت، بہتر تھرمل استحکام، زیادہ درجہ حرارت پر کوئی خرابی نہیں ہوتی، اور کوارٹج مواد سے 5 گنا زیادہ عمر ہوتی ہے، جو نمایاں طور پر کر سکتے ہیں۔ استعمال کی لاگت اور دیکھ بھال اور ڈاؤن ٹائم کی وجہ سے ہونے والے توانائی کے نقصان کو کم کریں۔ لاگت کا فائدہ واضح ہے، اور خام مال کا ذریعہ وسیع ہے۔

ان میں سے، ری ایکشن sintered سلکان کاربائیڈ (RBSiC) میں کم سنٹرنگ درجہ حرارت، کم پیداواری لاگت، اعلی مواد کی کثافت، اور ری ایکشن سنٹرنگ کے دوران تقریباً کوئی حجم سکڑتا نہیں ہے۔ یہ خاص طور پر بڑے سائز اور پیچیدہ ساختی حصوں کی تیاری کے لیے موزوں ہے۔ لہذا، یہ بڑے سائز کی اور پیچیدہ مصنوعات کی تیاری کے لیے موزوں ترین ہے جیسے کہ کشتی کی مدد، کشتیاں، کینٹیلیور پیڈل، فرنس ٹیوب وغیرہ۔

سلیکن کاربائیڈ ویفر کشتیاںمستقبل میں بھی بڑی ترقی کے امکانات ہیں۔ ایل پی سی وی ڈی کے عمل یا بوران کی توسیع کے عمل سے قطع نظر، کوارٹج کشتی کی زندگی نسبتاً کم ہے، اور کوارٹج مواد کا تھرمل توسیعی گتانک سلکان کاربائیڈ مواد سے مطابقت نہیں رکھتا ہے۔ لہذا، اعلی درجہ حرارت پر سلکان کاربائیڈ بوٹ ہولڈر کے ساتھ ملاپ کے عمل میں انحراف کرنا آسان ہے، جو کشتی کے ہلنے یا کشتی کے ٹوٹنے کی صورت حال کا باعث بنتا ہے۔ سلکان کاربائیڈ کشتی ایک ٹکڑا مولڈنگ اور مجموعی پروسیسنگ کے عمل کے راستے کو اپناتی ہے۔ اس کی شکل اور پوزیشن کی رواداری کی ضروریات زیادہ ہیں، اور یہ سلکان کاربائیڈ بوٹ ہولڈر کے ساتھ بہتر تعاون کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، سلکان کاربائیڈ کی طاقت زیادہ ہوتی ہے، اور کوارٹج بوٹ کے مقابلے میں انسانی ٹکراؤ کی وجہ سے کشتی کے ٹوٹنے کا امکان بہت کم ہوتا ہے۔

سلیکن کاربائیڈ ویفر بوٹ

فرنس ٹیوب فرنس کا مرکزی حرارت کی منتقلی کا جزو ہے، جو سگ ماہی اور یکساں گرمی کی منتقلی میں کردار ادا کرتا ہے۔ کوارٹج فرنس ٹیوبوں کے مقابلے میں، سلکان کاربائیڈ فرنس ٹیوبوں میں اچھی تھرمل چالکتا، یکساں ہیٹنگ اور اچھی تھرمل استحکام ہے، اور ان کی زندگی کوارٹج ٹیوبوں سے 5 گنا زیادہ ہے۔

خلاصہ

عام طور پر، چاہے مصنوعات کی کارکردگی یا استعمال کی لاگت کے لحاظ سے، سلکان کاربائیڈ سیرامک ​​مواد شمسی سیل فیلڈ کے بعض پہلوؤں میں کوارٹج مواد سے زیادہ فوائد رکھتا ہے۔ فوٹو وولٹک صنعت میں سلکان کاربائیڈ سیرامک ​​مواد کے استعمال سے فوٹو وولٹک کمپنیوں کو معاون مواد کی سرمایہ کاری کی لاگت کو کم کرنے اور مصنوعات کے معیار اور مسابقت کو بہتر بنانے میں بہت مدد ملی ہے۔ مستقبل میں، بڑے سائز کے سلکان کاربائیڈ فرنس ٹیوبوں، اعلیٰ طہارت والی سلکان کاربائیڈ بوٹس اور بوٹ سپورٹ کے بڑے پیمانے پر استعمال اور لاگت میں مسلسل کمی کے ساتھ، فوٹو وولٹک سیلز کے میدان میں سلیکون کاربائیڈ سیرامک ​​مواد کا اطلاق ہو جائے گا۔ روشنی توانائی کے تبادلوں کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور فوٹوولٹک کے شعبے میں صنعت کے اخراجات کو کم کرنے کا ایک اہم عنصر بجلی کی پیداوار، اور فوٹو وولٹک نئی توانائی کی ترقی پر ایک اہم اثر پڑے گا.