የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ፡ የፎቶቮልታይክ ኳርትዝ ክፍሎች ማብቂያ

የዛሬው ዓለም ቀጣይነት ባለው እድገት፣ የማይታደስ ኃይል ከጊዜ ወደ ጊዜ እየተሟጠጠ ሲሆን የሰው ልጅ ኅብረተሰብ “ነፋስ፣ ብርሃን፣ ውሃ እና ኑክሌር” የሚወክለውን የታዳሽ ኃይል ለመጠቀም በጣም አጣዳፊ እየሆነ መጥቷል። ከሌሎች ታዳሽ የኃይል ምንጮች ጋር ሲነጻጸር፣ የሰው ልጅ የፀሐይ ኃይልን ለመጠቀም በጣም የበሰለ፣ ደህንነቱ የተጠበቀ እና አስተማማኝ ቴክኖሎጂ አለው። ከእነዚህም መካከል ከፍተኛ ንፁህ ሲሊከን ያለው የፎቶቮልታይክ ሴል ኢንዱስትሪ እጅግ በጣም በፍጥነት አድጓል። በ2023 መጨረሻ ላይ የአገሬ የፀሐይ ፎቶቮልታይክ የተጫነ አቅም ከ250 ጊጋዋት በላይ ሆኗል፣ እና የፎቶቮልታይክ የኃይል ማመንጫ 266.3 ቢሊዮን ኪ.ወ.ሰ ደርሷል፣ ይህም ከዓመት ወደ ዓመት 30% ጭማሪ ነው፣ እና አዲስ የተጨመረው የኃይል ማመንጫ አቅም 78.42 ሚሊዮን ኪ.ወ. ሲሆን ይህም ከዓመት ወደ ዓመት 154% ጭማሪ ነው። እስከ ሰኔ መጨረሻ ድረስ፣ የፎቶቮልታይክ የኃይል ማመንጫ አጠቃላይ የተጫነው አቅም 470 ሚሊዮን ኪ.ወ. አካባቢ ነበር፣ ይህም ከሃይድሮ ኤሌክትሪክ በልጦ በአገሬ ውስጥ ሁለተኛው ትልቁ የኃይል ምንጭ ሆኗል።

የፎቶቮልታይክ ኢንዱስትሪ በፍጥነት እያደገ ቢሆንም፣ እሱን የሚደግፈው አዲሱ የቁሳቁስ ኢንዱስትሪም በፍጥነት እያደገ ነው። የኳርትዝ ክፍሎች እንደኳርትዝ ክሩብልስኳርትዝ ጀልባዎች እና ኳርትዝ ጠርሙሶች ከእነዚህ መካከል ይገኙበታል፣ ይህም በፎቶቮልታይክ ማምረቻ ሂደት ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታል። ለምሳሌ፣ ኳርትዝ ክሩሲብልስ የሲሊኮን ዘንጎችን እና የሲሊኮን ኢንጎትዎችን በማምረት የቀለጠ ሲሊከንን ለመያዝ ያገለግላሉ፤ ኳርትዝ ጀልባዎች፣ ቱቦዎች፣ ጠርሙሶች፣ የጽዳት ታንኮች፣ ወዘተ. በፀሐይ ሴሎች ምርት ውስጥ ስርጭት፣ ጽዳት እና ሌሎች የሂደት አገናኞች ላይ የመሸከም ተግባር ይጫወታሉ፣ የሲሊኮን ቁሳቁሶችን ንፅህና እና ጥራት ያረጋግጣል።

ለፎቶቮልታይክ ማምረቻ የኳርትዝ ክፍሎች ዋና አፕሊኬሽኖች

በፀሐይ ብርሃን የፎቶቮልታይክ ሴሎች የማምረት ሂደት ውስጥ፣ የሲሊኮን ዋፈር በዋፈር ጀልባ ላይ ይቀመጣል፣ እና ጀልባው ለስርጭት፣ ለLPCVD እና ለሌሎች የሙቀት ሂደቶች በዋፈር ጀልባ ድጋፍ ላይ ይቀመጣል፣ የሲሊኮን ካርቦይድ ካንቲሌቨር ፓድል ደግሞ የሲሊኮን ዋፈርን ወደ ማሞቂያ ምድጃ ውስጥ እና ወደ ውጭ የሚያጓጉዘው የጀልባ ድጋፍ ቁልፍ የመጫኛ አካል ነው። ከዚህ በታች ባለው ምስል ላይ እንደሚታየው፣ የሲሊኮን ካርቦይድ ካንቲሌቨር ፓድል የሲሊኮን ዋፈር እና የእቶን ቱቦው ማዕከላዊነት ማረጋገጥ ይችላል፣ በዚህም ስርጭቱን እና ፓሲቭየሙን የበለጠ ተመሳሳይ ያደርገዋል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ከብክለት የጸዳ እና በከፍተኛ ሙቀት የማይበላሽ ነው፣ ጥሩ የሙቀት ድንጋጤ መቋቋም እና ትልቅ የጭነት አቅም አለው፣ እና በፎቶቮልታይክ ሴሎች መስክ በስፋት ጥቅም ላይ ውሏል።

የቁልፍ ባትሪ ጭነት ክፍሎች ንድፍ ንድፍ

ለስላሳ የማረፊያ ስርጭት ሂደት ውስጥ፣ ባህላዊው የኳርትዝ ጀልባ እናየዋፈር ጀልባድጋፍ የሲሊኮን ዋፈርን ከኳርትዝ ጀልባ ድጋፍ ጋር በማሰራጨት ምድጃ ውስጥ ባለው የኳርትዝ ቱቦ ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል። በእያንዳንዱ የማሰራጫ ሂደት፣ በሲሊኮን ዋፈር የተሞላው የኳርትዝ ጀልባ ድጋፍ በሲሊኮን ካርቦይድ ፓድል ላይ ይደረጋል። የሲሊኮን ካርቦይድ ፓድል ወደ ኳርትዝ ቱቦ ከገባ በኋላ ፓድል በራስ-ሰር ይሰምጣል እና የኳርትዝ ጀልባ ድጋፍ እና የሲሊኮን ዋፈርን ለማስቀመጥ ከዚያም ቀስ በቀስ ወደ መነሻው ይመለሳል። ከእያንዳንዱ ሂደት በኋላ፣ የኳርትዝ ጀልባ ድጋፍ ከየሲሊኮን ካርቦይድ ፓድልእንዲህ ዓይነቱ ተደጋጋሚ አሠራር የኳርትዝ ጀልባ ድጋፍ ለረጅም ጊዜ እንዲጠፋ ያደርጋል። የኳርትዝ ጀልባ ሲሰነጠቅና ሲሰበር፣ ሙሉው የኳርትዝ ጀልባ ድጋፍ ከሲሊኮን ካርቦይድ ፓድል ላይ ይወድቃል፣ ከዚያም ከታች ያሉትን የኳርትዝ ክፍሎችን፣ የሲሊኮን ዋፈርዎችን እና የሲሊኮን ካርቦይድ ፓድልዎችን ይጎዳል። የሲሊኮን ካርቦይድ ፓድል ውድ ነው እና ሊጠገን አይችልም። አደጋ ከተከሰተ በኋላ ከፍተኛ የንብረት ኪሳራ ያስከትላል።

በኤልፒሲቪዲ ሂደት ውስጥ፣ ከላይ የተጠቀሱት የሙቀት ጭንቀት ችግሮች ብቻ ሳይሆን የኤልፒሲቪዲ ሂደት በሲሊኮን ዋፈር ውስጥ የሲላን ጋዝ እንዲያልፍ ስለሚፈልግ፣ የረጅም ጊዜ ሂደቱ በዋፈር ጀልባ ድጋፍ እና በዋፈር ጀልባ ላይ የሲሊኮን ሽፋን ይፈጥራል። በተሸፈነው ሲሊኮን እና ኳርትዝ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት አለመጣጣም ምክንያት የጀልባው ድጋፍ እና ጀልባው ይሰነጠቃሉ፣ እና የህይወት ዘመኑ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል። በኤልፒሲቪዲ ሂደት ውስጥ ያሉ ተራ የኳርትዝ ጀልባዎች እና የጀልባ ድጋፎች የህይወት ዘመን ብዙውን ጊዜ ከ2 እስከ 3 ወራት ብቻ ነው። ስለዚህ፣ እንደዚህ አይነት አደጋዎችን ለማስወገድ የጀልባውን ድጋፍ ጥንካሬ እና የአገልግሎት ዘመን ለመጨመር የጀልባውን ድጋፍ ቁሳቁስ ማሻሻል በተለይ አስፈላጊ ነው።

ባጭሩ፣ የፀሐይ ሴሎች በሚመረቱበት ጊዜ የሂደቱ ጊዜ እና የጊዜ ብዛት እየጨመረ ሲሄድ፣ የኳርትዝ ጀልባዎች እና ሌሎች አካላት ለተደበቁ ስንጥቆች ወይም ለመሰበር እንኳን የተጋለጡ ናቸው። በአሁኑ ጊዜ በቻይና ውስጥ ባሉ ዋና ዋና የምርት መስመሮች ውስጥ የኳርትዝ ጀልባዎች እና የኳርትዝ ቱቦዎች የአገልግሎት ዘመን ከ3-6 ወራት አካባቢ ሲሆን ለጽዳት፣ ለጥገና እና ለኳርትዝ ተሸካሚዎች ለመተካት በየጊዜው መዘጋት አለባቸው። ከዚህም በላይ ለኳርትዝ ክፍሎች እንደ ጥሬ እቃ ጥቅም ላይ የሚውለው ከፍተኛ ንፁህ የኳርትዝ አሸዋ በአሁኑ ጊዜ በአቅርቦት እና በፍላጎት ጥብቅ ሁኔታ ላይ ይገኛል፣ እና ዋጋው ለረጅም ጊዜ በከፍተኛ ደረጃ እየሰራ ነው፣ ይህም በግልጽ የምርት ቅልጥፍናን እና ኢኮኖሚያዊ ጥቅሞችን ለማሻሻል ምቹ አይደለም።

የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ"ማሳየት"

አሁን ሰዎች አንዳንድ የኳርትዝ ክፍሎችን ለመተካት የተሻለ አፈጻጸም ያለው ቁሳቁስ አምጥተዋል - ሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ።

የሲሊኮን ካርቦይድ ሴራሚክስ ጥሩ የሜካኒካል ጥንካሬ፣ የሙቀት መረጋጋት፣ ከፍተኛ የሙቀት መቋቋም፣ የኦክሳይድ መቋቋም፣ የሙቀት ድንጋጤ መቋቋም እና የኬሚካል ዝገት መቋቋም አላቸው፣ እና እንደ ሜታሉርጂ፣ ማሽነሪ፣ አዲስ ኃይል እና የግንባታ ቁሳቁሶች እና ኬሚካሎች ባሉ ሞቃታማ መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። አፈፃፀሙ በፎቶቮልታይክ ማኑፋክቸሪንግ፣ LPCVD (ዝቅተኛ ግፊት ያለው የኬሚካል ትነት ክምችት)፣ PECVD (የፕላዝማ ኬሚካል ትነት ክምችት) እና ሌሎች የሙቀት ሂደት አገናኞች ውስጥ የ TOPcon ሴሎችን ስርጭት ለማሰራጨት በቂ ነው።

የኤልፒሲቪዲ ሲሊኮን ካርቦይድ የጀልባ ድጋፍ እና የቦሮን-የተስፋፋ የሲሊኮን ካርቦይድ የጀልባ ድጋፍ

ከባህላዊ የኳርትዝ ቁሳቁሶች ጋር ሲነጻጸር፣ ከሲሊኮን ካርቦይድ የሴራሚክ ቁሳቁሶች የተሠሩ የጀልባ ድጋፎች፣ ጀልባዎች እና የቱቦ ምርቶች ከፍተኛ ጥንካሬ፣ የተሻለ የሙቀት መረጋጋት፣ በከፍተኛ ሙቀት ምንም አይነት መበላሸት የለም፣ እና ከኳርትዝ ቁሳቁሶች ከ5 እጥፍ በላይ የህይወት ዘመን አላቸው፣ ይህም በጥገና እና በማቆሚያ ጊዜ ምክንያት የሚፈጠረውን የአጠቃቀም ወጪ እና የኃይል መጥፋት በእጅጉ ሊቀንስ ይችላል። የወጪ ጥቅሙ ግልጽ ነው፣ እና የጥሬ ዕቃዎች ምንጭ ሰፊ ነው።

ከእነዚህም መካከል፣ ሪአክሽን ሲንተርድ ሲሊኮን ካርቦይድ (RBSiC) ዝቅተኛ የሲንተርንግ ሙቀት፣ ዝቅተኛ የምርት ወጪ፣ ከፍተኛ የቁሳቁስ ጥግግት እና ሪአክሽን ሲንተርንግ በሚደረግበት ጊዜ ምንም አይነት የመጠን መቀነስ የለውም። በተለይ ትላልቅ እና ውስብስብ ቅርፅ ያላቸውን መዋቅራዊ ክፍሎችን ለማዘጋጀት ተስማሚ ነው። ስለዚህ፣ እንደ የጀልባ ድጋፎች፣ ጀልባዎች፣ የካንቲሌቨር ፓድል፣ የምድጃ ቱቦዎች፣ ወዘተ ላሉ ትላልቅ እና ውስብስብ ምርቶች ለማምረት በጣም ተስማሚ ነው።

የሲሊኮን ካርቦይድ ዋፈር ጀልባዎችበተጨማሪም ወደፊት ትልቅ የልማት ተስፋ አላቸው። የ LPCVD ሂደት ወይም የቦሮን ማስፋፊያ ሂደት ምንም ይሁን ምን፣ የኳርትዝ ጀልባ ዕድሜ በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ ነው፣ እና የኳርትዝ ቁሳቁስ የሙቀት ማስፋፊያ ኮፊሸንት ከሲሊኮን ካርቦይድ ቁሳቁስ ጋር የማይጣጣም ነው። ስለዚህ፣ በከፍተኛ ሙቀት ከሲሊኮን ካርቦይድ ጀልባ መያዣ ጋር በማዛመድ ሂደት ውስጥ ልዩነቶች ሊኖሩ ይችላሉ፣ ይህም ጀልባውን ወደ መንቀጥቀጥ ወይም ጀልባውን እንኳን ወደ መስበር ሁኔታ ይመራል። የሲሊኮን ካርቦይድ ጀልባ የአንድ-ቁራጭ ሻጋታ እና አጠቃላይ ማቀነባበሪያ የሂደቱን መንገድ ይቀበላል። የቅርጹ እና የአቀማመጥ መቻቻል መስፈርቶች ከፍተኛ ናቸው፣ እና ከሲሊኮን ካርቦይድ ጀልባ መያዣ ጋር በተሻለ ሁኔታ ይጣጣማል። በተጨማሪም፣ ሲሊኮን ካርቦይድ ከፍተኛ ጥንካሬ አለው፣ እና ጀልባው በሰው ግጭት ምክንያት የመሰብሰብ እድሉ አነስተኛ ነው።

የሲሊኮን ካርቦይድ ዋፈር ጀልባ

የእቶኑ ቱቦ የእቶኑ ዋና የሙቀት ማስተላለፊያ አካል ሲሆን ይህም በማሸግ እና ወጥ በሆነ የሙቀት ማስተላለፊያ ውስጥ ሚና ይጫወታል። ከኳርትዝ እቶን ቱቦዎች ጋር ሲነጻጸር፣ የሲሊኮን ካርቦይድ እቶን ቱቦዎች ጥሩ የሙቀት ማስተላለፊያ፣ ወጥ የሆነ ማሞቂያ እና ጥሩ የሙቀት መረጋጋት አላቸው፣ እና የእነሱ የአገልግሎት ዘመን ከኳርትዝ ቱቦዎች 5 እጥፍ ይበልጣል።

ማጠቃለያ

በአጠቃላይ፣ በምርት አፈጻጸምም ሆነ በአጠቃቀም ወጪ፣ የሲሊኮን ካርቦይድ የሴራሚክ ቁሳቁሶች በፀሐይ ሴል መስክ በተወሰኑ ገጽታዎች ከኳርትዝ ቁሳቁሶች የበለጠ ጥቅሞች አሏቸው። በፎቶቮልታይክ ኢንዱስትሪ ውስጥ የሲሊኮን ካርቦይድ የሴራሚክ ቁሳቁሶችን መተግበር የፎቶቮልታይክ ኩባንያዎች የረዳት ቁሳቁሶችን የኢንቨስትመንት ወጪን እንዲቀንሱ እና የምርት ጥራት እና ተወዳዳሪነትን እንዲያሻሽሉ በእጅጉ ረድቷቸዋል። ወደፊት፣ ትላልቅ መጠን ያላቸው የሲሊኮን ካርቦይድ የምድጃ ቱቦዎች፣ ከፍተኛ ንፁህ የሲሊኮን ካርቦይድ ጀልባዎች እና የጀልባ ድጋፎች ሰፊ አጠቃቀም እና የወጪዎች ቀጣይነት ያለው ቅነሳ፣ በፎቶቮልታይክ ሴሎች መስክ የሲሊኮን ካርቦይድ የሴራሚክ ቁሳቁሶችን መተግበር የብርሃን ኃይል ልወጣን ውጤታማነት ለማሻሻል እና በፎቶቮልታይክ የኃይል ማመንጫ መስክ የኢንዱስትሪ ወጪዎችን ለመቀነስ ቁልፍ ነገር ይሆናል፣ እና በፎቶቮልታይክ አዲስ ኃይል ልማት ላይ ትልቅ ተጽዕኖ ይኖረዋል።