السرّ "الذهبي الأسود" وراء صناعة أشباه الموصلات الكهروضوئية: الرغبة والاعتماد على الجرافيت المتساوي الضغط

يُعدّ الجرافيت المتساوي الضغط مادةً بالغة الأهمية في مجال الخلايا الكهروضوئية وأشباه الموصلات. ومع النمو السريع لشركات الجرافيت المتساوي الضغط المحلية، انكسرت احتكارات الشركات الأجنبية في الصين. وبفضل البحث والتطوير المستقلين المستمرين والاختراقات التكنولوجية، باتت مؤشرات أداء بعض منتجاتنا الأساسية تضاهي، بل وتتفوق أحيانًا، على مؤشرات أداء المنافسين الدوليين. إلا أنه نتيجةً لتأثير انخفاض أسعار المواد الخام وتخفيضات التكاليف من قِبل المستهلكين النهائيين، استمرت الأسعار في الانخفاض. حاليًا، لا تتجاوز أرباح المنتجات المحلية منخفضة التكلفة 20%. ومع التوسع المستمر في الطاقة الإنتاجية، تواجه شركات الجرافيت المتساوي الضغط ضغوطًا وتحديات جديدة تدريجيًا.

1. ما هو الجرافيت المتساوي الضغط؟

يشير مصطلح الجرافيت المتساوي الضغط إلى مواد الجرافيت المنتجة بتقنية الضغط المتساوي الضغط. ونظرًا لأن الجرافيت المضغوط بهذه الطريقة يتعرض لضغط منتظم وثابت بفعل ضغط السائل أثناء عملية التشكيل، فإن مادة الجرافيت الناتجة تتمتع بخصائص ممتازة. ومنذ ظهوره في ستينيات القرن الماضي، أصبح الجرافيت المتساوي الضغط رائدًا بين مواد الجرافيت الحديثة بفضل خصائصه الفريدة وتطبيقاته المتعددة.

2. عملية إنتاج الجرافيت المتساوي الضغط

يوضح الشكل مخطط عملية إنتاج الجرافيت المضغوط بالضغط المتساوي. يتطلب إنتاج الجرافيت المضغوط بالضغط المتساوي مواد خام متجانسة التركيب. يجب طحن هذه المواد الخام إلى مساحيق أنعم. يتطلب ذلك تطبيق تقنية التشكيل بالضغط المتساوي. دورة التحميص طويلة جدًا. ولتحقيق الكثافة المطلوبة، يلزم تكرار دورات التشريب والتحميص. كما أن فترة التغرافيت أطول بكثير من فترة التغرافيت في الجرافيت العادي.

3. تطبيق الجرافيت المتساوي الضغط

يتمتع الجرافيت المتساوي الضغط بمجموعة واسعة من التطبيقات، وخاصة في مجالات أشباه الموصلات والخلايا الكهروضوئية.

في مجال الخلايا الكهروضوئية، يُستخدم الجرافيت المضغوط متساوي الضغط بشكل أساسي في مكونات الجرافيت في المجال الحراري للجرافيت في أفران نمو السيليكون أحادي البلورة وفي المجال الحراري للجرافيت في أفران سبائك السيليكون متعدد البلورات. وتحديداً، في مشابك إنتاج مادة السيليكون متعدد البلورات، وموزعات الغاز لأفران الهدرجة، وعناصر التسخين، وأسطوانات العزل، وسخانات سبائك السيليكون متعدد البلورات، والكتل الموجهة، بالإضافة إلى أنابيب التوجيه لنمو البلورات الأحادية وغيرها من الأجزاء الصغيرة.

في مجال أشباه الموصلات، يمكن استخدام الجرافيت المضغوط متساويًا أو الجرافيت المصبوب في سخانات وأسطوانات العزل المستخدمة في نمو بلورات الياقوت الأحادية. بالإضافة إلى ذلك، تُصنع مكونات أخرى، مثل البواتق والسخانات والأقطاب الكهربائية وألواح الحماية العازلة للحرارة وبلورات البذور، من الجرافيت المضغوط متساويًا، بما في ذلك حوالي 30 نوعًا من الحوامل وقواعد البواتق الدوارة وألواح دائرية متنوعة وألواح عاكسة للحرارة.