Bugünkü dünyanın davamlı inkişafı ilə bərpa olunmayan enerji getdikcə tükənir və insan cəmiyyəti "külək, işıq, su və nüvə" ilə təmsil olunan bərpa olunan enerjidən istifadə etmək üçün getdikcə daha çox təcili olur. Digər bərpa olunan enerji mənbələri ilə müqayisədə insanlar günəş enerjisindən istifadə üçün ən yetkin, təhlükəsiz və etibarlı texnologiyaya malikdirlər. Bunların arasında substrat kimi yüksək təmizlikli silikondan istifadə edən fotovoltaik element sənayesi son dərəcə sürətlə inkişaf etmişdir. 2023-cü ilin sonuna qədər ölkəmin kumulyativ günəş fotovoltaik quraşdırılmış gücü 250 giqavatı keçib və fotovoltaik enerji istehsalı illik müqayisədə təxminən 30% artımla 266,3 milyard kVt/saata çatıb və yeni əlavə edilmiş enerji istehsalı gücü illik müqayisədə 154% artımla 78,42 milyon kilovatt təşkil edir. İyun ayının sonuna olan məlumata görə, fotovoltaik enerji istehsalının kumulyativ quraşdırılmış gücü təxminən 470 milyon kilovatt təşkil edib ki, bu da su elektrik stansiyasını üstələyərək ölkəmdə ikinci ən böyük enerji mənbəyinə çevrilib.
Fotovoltaik sənayesi sürətlə inkişaf edərkən, onu dəstəkləyən yeni materiallar sənayesi də sürətlə inkişaf edir. Kvars kimi komponentlərkvars çuxurları, kvars qayıqları və kvars şüşələri bunlar arasındadır və fotovoltaik istehsal prosesində mühüm rol oynayır. Məsələn, kvars çubuqları silikon çubuqları və silikon külçələrinin istehsalında əridilmiş silikonu saxlamaq üçün istifadə olunur; kvars qayıqları, borular, şüşələr, təmizləyici çənlər və s. günəş batareyaları istehsalında diffuziya, təmizləmə və digər proses əlaqələrində daşıyıcı funksiyanı yerinə yetirir və silikon materiallarının təmizliyini və keyfiyyətini təmin edir.
Fotovoltaik istehsal üçün kvars komponentlərinin əsas tətbiqləri
Günəş fotovoltaik elementlərinin istehsal prosesində silikon lövhələr lövhə qayığına, qayıq isə diffuziya, LPCVD və digər istilik prosesləri üçün lövhə qayığı dayağına yerləşdirilir, silikon karbid konsol avar isə silikon lövhələri daşıyan qayıq dayağını istilik sobasına daxil etmək və çıxarmaq üçün əsas yükləmə komponentidir. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi, silikon karbid konsol avar silikon lövhənin və soba borusunun konsentrikliyini təmin edə bilər və bununla da diffuziya və passivləşməni daha vahid edir. Eyni zamanda, çirklənmədən azaddır və yüksək temperaturda deformasiyaya uğramır, yaxşı istilik şokuna davamlılığa və böyük yük tutumuna malikdir və fotovoltaik elementlər sahəsində geniş istifadə olunur.
Əsas batareya yükləmə komponentlərinin sxematik diaqramı
Yumşaq eniş diffuziya prosesində ənənəvi kvars qayığı vəvafli qayığıDəstəkləyici, silikon lövhəni kvars qayıq dayağı ilə birlikdə diffuziya sobasındakı kvars borusuna yerləşdirməlidir. Hər diffuziya prosesində silikon lövhələrlə doldurulmuş kvars qayıq dayağı silikon karbid yastığına yerləşdirilir. Silikon karbid yastığı kvars borusuna daxil olduqdan sonra, yastıq avtomatik olaraq kvars qayıq dayağını və silikon lövhəni yerə qoymaq üçün batır və sonra yavaş-yavaş başlanğıc nöqtəsinə qayıdır. Hər prosesdən sonra kvars qayıq dayağı çıxarılmalıdır.silikon karbid yastığıBu cür tez-tez istifadə kvars qayıq dayağının uzun müddət ərzində aşınmasına səbəb olacaq. Kvars qayıq dayağı çatladıqdan və qırıldıqdan sonra bütün kvars qayıq dayağı silikon karbid yastığından düşəcək və sonra kvars hissələrinə, silikon lövhələrə və aşağıdakı silikon karbid yastıqlarına zərər verəcək. Silikon karbid yastığı bahalıdır və təmir edilə bilməz. Qəza baş verdikdə, böyük əmlak itkilərinə səbəb olacaq.
LPCVD prosesində yuxarıda qeyd olunan istilik gərginliyi problemləri yaranmaqla yanaşı, LPCVD prosesi silan qazının silikon lövhədən keçməsini tələb etdiyindən, uzunmüddətli proses lövhə qayığı dayağında və lövhə qayığında silikon örtük əmələ gətirəcək. Örtüklü silikon və kvarsın istilik genişlənmə əmsallarının uyğunsuzluğu səbəbindən qayıq dayağı və qayıq çatlayacaq və ömrü ciddi şəkildə azalacaq. LPCVD prosesində adi kvars qayıqlarının və qayıq dayaqlarının ömrü adətən cəmi 2-3 aydır. Buna görə də, bu cür qəzaların qarşısını almaq üçün qayıq dayağının möhkəmliyini və xidmət müddətini artırmaq üçün qayıq dayaq materialını təkmilləşdirmək xüsusilə vacibdir.
Bir sözlə, günəş batareyalarının istehsalı zamanı proses müddəti və dəfələrlə artdıqca, kvars qayıqları və digər komponentlər gizli çatlara və ya hətta qırılmalara meyllidir. Çindəki mövcud əsas istehsal xətlərində kvars qayıqlarının və kvars borularının ömrü təxminən 3-6 aydır və kvars daşıyıcılarının təmizlənməsi, texniki xidməti və dəyişdirilməsi üçün mütəmadi olaraq bağlanmalıdır. Bundan əlavə, kvars komponentləri üçün xammal kimi istifadə edilən yüksək təmizlikli kvars qumu hazırda məhdud tələb və təklif vəziyyətindədir və qiymət uzun müddətdir yüksək səviyyədədir ki, bu da açıq-aydın istehsal səmərəliliyinin və iqtisadi faydaların artırılmasına kömək etmir.
Silikon karbid keramikası"görünmək"
İndi insanlar bəzi kvars komponentlərini - silikon karbid keramikasını əvəz etmək üçün daha yaxşı performansa malik bir material icad ediblər.
Silisium karbid keramikası yaxşı mexaniki möhkəmliyə, istilik stabilliyinə, yüksək temperatur müqavimətinə, oksidləşmə müqavimətinə, istilik şokuna və kimyəvi korroziyaya davamlılığa malikdir və metallurgiya, maşınqayırma, yeni enerji, tikinti materialları və kimyəvi maddələr kimi isti sahələrdə geniş istifadə olunur. Onun performansı həmçinin fotovoltaik istehsalda, LPCVD-də (aşağı təzyiqli kimyəvi buxar çöküntüsü), PECVD-də (plazma kimyəvi buxar çöküntüsü) və digər istilik prosesləri əlaqələrində TOPcon elementlərinin yayılması üçün kifayətdir.
LPCVD silikon karbid qayıq dayağı və borla genişləndirilmiş silikon karbid qayıq dayağı
Ənənəvi kvars materialları ilə müqayisədə, silikon karbid keramika materiallarından hazırlanmış qayıq dayaqları, qayıqlar və boru məhsulları daha yüksək möhkəmliyə, daha yaxşı istilik stabilliyinə, yüksək temperaturda deformasiyanın olmamasına və kvars materiallarından 5 dəfədən çox ömrünə malikdir ki, bu da istifadə xərclərini və texniki xidmət və dayanma vaxtlarından qaynaqlanan enerji itkisini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər. Xərc üstünlüyü göz qabağındadır və xammal mənbəyi genişdir.
Bunların arasında reaksiya ilə sinterlənmiş silikon karbid (RBSiC) aşağı sinterləmə temperaturuna, aşağı istehsal xərcinə, yüksək material sıxlığına və reaksiya sinterləmə zamanı demək olar ki, həcm büzülməsinə malikdir. Xüsusilə böyük ölçülü və mürəkkəb formalı struktur hissələrin hazırlanması üçün əlverişlidir. Buna görə də, qayıq dayaqları, qayıqlar, konsol avarları, soba boruları və s. kimi böyük ölçülü və mürəkkəb məhsulların istehsalı üçün ən uyğundur.
Silikon karbid vafli qayıqlarıgələcəkdə də böyük inkişaf perspektivləri var. LPCVD prosesindən və ya bor genişlənmə prosesindən asılı olmayaraq, kvars qayığının ömrü nisbətən aşağıdır və kvars materialının istilik genişlənmə əmsalı silikon karbid materialının ömrü ilə uyğun gəlmir. Buna görə də, yüksək temperaturda silikon karbid qayıq tutucusu ilə uyğunlaşma prosesində sapmalar olmaq asandır ki, bu da qayığın silkələnməsinə və ya hətta qırılmasına səbəb olur. Silikon karbid qayığı tək hissəli qəlibləmə və ümumi emal proses marşrutunu qəbul edir. Forma və mövqe tolerantlığı tələbləri yüksəkdir və silikon karbid qayıq tutucusu ilə daha yaxşı əməkdaşlıq edir. Bundan əlavə, silikon karbid yüksək möhkəmliyə malikdir və qayığın insan toqquşması səbəbindən kvars qayığına nisbətən qırılma ehtimalı daha azdır.
Silikon karbid vafli qayığı
Soba borusu sobanın əsas istilik ötürmə komponentidir və möhürlənmədə və vahid istilik ötürülməsində rol oynayır. Kvars soba boruları ilə müqayisədə silikon karbid soba boruları yaxşı istilik keçiriciliyinə, vahid isitməyə və yaxşı istilik stabilliyinə malikdir və onların ömrü kvars borularından 5 dəfədən çoxdur.
Xülasə
Ümumiyyətlə, məhsulun performansı və ya istifadə dəyəri baxımından, silikon karbid keramika materialları günəş batareyası sahəsinin müəyyən aspektlərində kvars materiallarından daha çox üstünlüklərə malikdir. Fotovoltaik sənayesində silikon karbid keramika materiallarının tətbiqi fotovoltaik şirkətlərinə köməkçi materialların investisiya xərclərini azaltmağa və məhsulun keyfiyyətini və rəqabət qabiliyyətini artırmağa böyük kömək etmişdir. Gələcəkdə böyük ölçülü silikon karbid soba borularının, yüksək təmizlikli silikon karbid qayıqlarının və qayıq dayaqlarının genişmiqyaslı tətbiqi və xərclərin davamlı olaraq azaldılması ilə fotovoltaik elementlər sahəsində silikon karbid keramika materiallarının tətbiqi işıq enerjisinin çevrilməsinin səmərəliliyinin artırılmasında və fotovoltaik enerji istehsalı sahəsində sənaye xərclərinin azaldılmasında əsas amilə çevriləcək və fotovoltaik yeni enerjinin inkişafına mühüm təsir göstərəcəkdir.
Yazı vaxtı: 05 Noyabr 2024