আজকের বিশ্বের ক্রমাগত উন্নয়নের সাথে সাথে, অ-নবায়নযোগ্য শক্তি ক্রমশ নিঃশেষ হয়ে যাচ্ছে, এবং মানব সমাজ "বায়ু, আলো, জল এবং পারমাণবিক" দ্বারা প্রতিনিধিত্বকারী নবায়নযোগ্য শক্তি ব্যবহার করার জন্য ক্রমশ জরুরি হয়ে উঠছে। অন্যান্য নবায়নযোগ্য শক্তির উৎসের তুলনায়, সৌরশক্তি ব্যবহারের জন্য মানুষের কাছে সবচেয়ে পরিপক্ক, নিরাপদ এবং নির্ভরযোগ্য প্রযুক্তি রয়েছে। এর মধ্যে, উচ্চ-বিশুদ্ধতা সিলিকন সহ ফটোভোলটাইক সেল শিল্প অত্যন্ত দ্রুত বিকশিত হয়েছে। ২০২৩ সালের শেষ নাগাদ, আমার দেশের ক্রমবর্ধমান সৌর ফটোভোলটাইক ইনস্টল ক্ষমতা ২৫০ গিগাওয়াট ছাড়িয়ে গেছে, এবং ফটোভোলটাইক বিদ্যুৎ উৎপাদন ২৬৬.৩ বিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টায় পৌঁছেছে, যা বছরে প্রায় ৩০% বৃদ্ধি পেয়েছে এবং নতুন যুক্ত বিদ্যুৎ উৎপাদন ক্ষমতা ৭৮.৪২ মিলিয়ন কিলোওয়াট, যা বছরে ১৫৪% বৃদ্ধি পেয়েছে। জুনের শেষ নাগাদ, ফটোভোলটাইক বিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্রমবর্ধমান ইনস্টল ক্ষমতা ছিল প্রায় ৪৭০ মিলিয়ন কিলোওয়াট, যা জলবিদ্যুৎকে ছাড়িয়ে আমার দেশের দ্বিতীয় বৃহত্তম বিদ্যুৎ উৎস হয়ে উঠেছে।
ফটোভোলটাইক শিল্প দ্রুত বিকশিত হচ্ছে, একই সাথে এটিকে সমর্থনকারী নতুন উপকরণ শিল্পও দ্রুত বিকশিত হচ্ছে। কোয়ার্টজ উপাদান যেমনকোয়ার্টজ ক্রুসিবল, কোয়ার্টজ নৌকা এবং কোয়ার্টজ বোতলগুলি এর মধ্যে রয়েছে, যা ফটোভোলটাইক উৎপাদন প্রক্রিয়ায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, সিলিকন রড এবং সিলিকন ইনগট উৎপাদনে গলিত সিলিকন ধরে রাখার জন্য কোয়ার্টজ ক্রুসিবল ব্যবহার করা হয়; কোয়ার্টজ নৌকা, টিউব, বোতল, পরিষ্কারের ট্যাঙ্ক ইত্যাদি সৌর কোষ ইত্যাদি উৎপাদনে প্রসারণ, পরিষ্কার এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া লিঙ্কগুলিতে একটি ভারবহন ভূমিকা পালন করে, যা সিলিকন উপকরণের বিশুদ্ধতা এবং গুণমান নিশ্চিত করে।
ফটোভোলটাইক উৎপাদনের জন্য কোয়ার্টজ উপাদানের প্রধান প্রয়োগ
সৌর ফটোভোলটাইক কোষ তৈরির প্রক্রিয়ায়, সিলিকন ওয়েফারগুলিকে একটি ওয়েফার নৌকার উপর স্থাপন করা হয় এবং নৌকাটিকে ডিফিউশন, LPCVD এবং অন্যান্য তাপীয় প্রক্রিয়ার জন্য একটি ওয়েফার নৌকার সাপোর্টের উপর স্থাপন করা হয়, অন্যদিকে সিলিকন কার্বাইড ক্যান্টিলিভার প্যাডেল হল সিলিকন ওয়েফার বহনকারী নৌকার সাপোর্টকে হিটিং ফার্নেসের ভিতরে এবং বাইরে সরানোর জন্য মূল লোডিং উপাদান। নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে, সিলিকন কার্বাইড ক্যান্টিলিভার প্যাডেল সিলিকন ওয়েফার এবং ফার্নেস টিউবের ঘনত্ব নিশ্চিত করতে পারে, যার ফলে ডিফিউশন এবং প্যাসিভেশন আরও অভিন্ন হয়। একই সময়ে, এটি দূষণমুক্ত এবং উচ্চ তাপমাত্রায় বিকৃত হয় না, ভাল তাপীয় শক প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং বৃহৎ লোড ক্ষমতা রয়েছে এবং ফটোভোলটাইক কোষের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।
কী ব্যাটারি লোডিং উপাদানগুলির পরিকল্পিত চিত্র
নরম অবতরণ বিস্তার প্রক্রিয়ায়, ঐতিহ্যবাহী কোয়ার্টজ নৌকা এবংওয়েফার নৌকাসাপোর্টের জন্য সিলিকন ওয়েফার এবং কোয়ার্টজ বোট সাপোর্ট একসাথে ডিফিউশন ফার্নেসের কোয়ার্টজ টিউবে রাখতে হবে। প্রতিটি ডিফিউশন প্রক্রিয়ায়, সিলিকন ওয়েফার দিয়ে ভরা কোয়ার্টজ বোট সাপোর্ট সিলিকন কার্বাইড প্যাডেলের উপর স্থাপন করা হয়। সিলিকন কার্বাইড প্যাডেল কোয়ার্টজ টিউবে প্রবেশ করার পর, প্যাডেলটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ডুবে যায় এবং কোয়ার্টজ বোট সাপোর্ট এবং সিলিকন ওয়েফার নামিয়ে দেয় এবং তারপর ধীরে ধীরে মূল স্থানে ফিরে যায়। প্রতিটি প্রক্রিয়ার পরে, কোয়ার্টজ বোট সাপোর্টটি থেকে সরিয়ে ফেলতে হবে।সিলিকন কার্বাইড প্যাডেল। এই ধরণের ঘন ঘন ব্যবহারের ফলে কোয়ার্টজ নৌকার সাপোর্ট দীর্ঘ সময়ের জন্য নষ্ট হয়ে যাবে। একবার কোয়ার্টজ নৌকার সাপোর্ট ফাটল ধরে ভেঙে গেলে, পুরো কোয়ার্টজ নৌকার সাপোর্ট সিলিকন কার্বাইড প্যাডেল থেকে পড়ে যাবে এবং তারপরে নীচের কোয়ার্টজ অংশ, সিলিকন ওয়েফার এবং সিলিকন কার্বাইড প্যাডেলগুলিকে ক্ষতিগ্রস্ত করবে। সিলিকন কার্বাইড প্যাডেলটি ব্যয়বহুল এবং মেরামত করা যায় না। একবার দুর্ঘটনা ঘটলে, এটি বিশাল সম্পত্তির ক্ষতি করবে।
LPCVD প্রক্রিয়ায়, শুধুমাত্র উপরে উল্লিখিত তাপীয় চাপের সমস্যাই দেখা দেবে না, বরং যেহেতু LPCVD প্রক্রিয়ায় সিলিকন ওয়েফারের মধ্য দিয়ে যাওয়ার জন্য সাইলেন গ্যাসের প্রয়োজন হয়, তাই দীর্ঘমেয়াদী প্রক্রিয়াটি ওয়েফার বোট সাপোর্ট এবং ওয়েফার বোটে একটি সিলিকন আবরণ তৈরি করবে। প্রলিপ্ত সিলিকন এবং কোয়ার্টজের তাপীয় সম্প্রসারণ সহগের অসঙ্গতির কারণে, নৌকার সাপোর্ট এবং নৌকার আয়ুষ্কাল মারাত্মকভাবে হ্রাস পাবে। LPCVD প্রক্রিয়ায় সাধারণ কোয়ার্টজ নৌকা এবং নৌকার সাপোর্টের আয়ুষ্কাল সাধারণত মাত্র 2 থেকে 3 মাস। অতএব, এই ধরনের দুর্ঘটনা এড়াতে নৌকার সাপোর্টের শক্তি এবং পরিষেবা জীবন বৃদ্ধি করার জন্য নৌকার সাপোর্ট উপাদান উন্নত করা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
সংক্ষেপে, সৌর কোষ উৎপাদনের সময় প্রক্রিয়ার সময় এবং সংখ্যা বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে, কোয়ার্টজ নৌকা এবং অন্যান্য উপাদানগুলিতে লুকানো ফাটল বা এমনকি ভাঙনের প্রবণতা দেখা দেয়। চীনের বর্তমান মূলধারার উৎপাদন লাইনে কোয়ার্টজ নৌকা এবং কোয়ার্টজ টিউবের আয়ু প্রায় 3-6 মাস, এবং কোয়ার্টজ বাহক পরিষ্কার, রক্ষণাবেক্ষণ এবং প্রতিস্থাপনের জন্য এগুলি নিয়মিত বন্ধ করতে হয়। তদুপরি, কোয়ার্টজ উপাদানগুলির কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত উচ্চ-বিশুদ্ধতা কোয়ার্টজ বালি বর্তমানে সরবরাহ এবং চাহিদার তীব্রতার মধ্যে রয়েছে এবং দাম দীর্ঘদিন ধরে উচ্চ স্তরে চলছে, যা স্পষ্টতই উৎপাদন দক্ষতা এবং অর্থনৈতিক সুবিধা উন্নত করার জন্য সহায়ক নয়।
সিলিকন কার্বাইড সিরামিক"আসুন"
এখন, মানুষ কিছু কোয়ার্টজ উপাদান - সিলিকন কার্বাইড সিরামিক - প্রতিস্থাপনের জন্য উন্নত কর্মক্ষমতা সম্পন্ন একটি উপাদান নিয়ে এসেছে।
সিলিকন কার্বাইড সিরামিকের যান্ত্রিক শক্তি, তাপীয় স্থিতিশীলতা, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ, জারণ প্রতিরোধ, তাপীয় শক প্রতিরোধ এবং রাসায়নিক জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা ভালো এবং ধাতুবিদ্যা, যন্ত্রপাতি, নতুন শক্তি এবং নির্মাণ সামগ্রী এবং রাসায়নিকের মতো গরম ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ফটোভোলটাইক উৎপাদন, LPCVD (নিম্ন চাপের রাসায়নিক বাষ্প জমা), PECVD (প্লাজমা রাসায়নিক বাষ্প জমা) এবং অন্যান্য তাপীয় প্রক্রিয়া লিঙ্কগুলিতে TOPcon কোষের বিস্তারের জন্যও এর কার্যকারিতা যথেষ্ট।
LPCVD সিলিকন কার্বাইড নৌকা সমর্থন এবং বোরন-প্রসারিত সিলিকন কার্বাইড নৌকা সমর্থন
ঐতিহ্যবাহী কোয়ার্টজ উপকরণের তুলনায়, সিলিকন কার্বাইড সিরামিক উপকরণ দিয়ে তৈরি নৌকার সাপোর্ট, নৌকা এবং টিউব পণ্যগুলির শক্তি বেশি, তাপীয় স্থিতিশীলতা উন্নত, উচ্চ তাপমাত্রায় কোনও বিকৃতি নেই এবং কোয়ার্টজ উপকরণের তুলনায় 5 গুণেরও বেশি আয়ুষ্কাল রয়েছে, যা ব্যবহারের খরচ এবং রক্ষণাবেক্ষণ এবং ডাউনটাইমের কারণে শক্তির ক্ষতি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে। খরচের সুবিধা স্পষ্ট, এবং কাঁচামালের উৎস বিস্তৃত।
এর মধ্যে, রিঅ্যাকশন সিন্টার্ড সিলিকন কার্বাইড (RBSiC) এর সিন্টারিং তাপমাত্রা কম, উৎপাদন খরচ কম, উপাদানের ঘনত্ব বেশি এবং রিঅ্যাকশন সিন্টারিংয়ের সময় আয়তনে প্রায় কোনও সংকোচন হয় না। এটি বৃহৎ আকারের এবং জটিল আকৃতির কাঠামোগত অংশ তৈরির জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত। অতএব, এটি নৌকার সাপোর্ট, নৌকা, ক্যান্টিলিভার প্যাডেল, ফার্নেস টিউব ইত্যাদির মতো বৃহৎ আকারের এবং জটিল পণ্য উৎপাদনের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত।
সিলিকন কার্বাইড ওয়েফার নৌকাভবিষ্যতেও এর উন্নয়নের সম্ভাবনা অনেক বেশি। LPCVD প্রক্রিয়া বা বোরন সম্প্রসারণ প্রক্রিয়া যাই হোক না কেন, কোয়ার্টজ নৌকার আয়ু তুলনামূলকভাবে কম এবং কোয়ার্টজ উপাদানের তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ সিলিকন কার্বাইড উপাদানের সাথে অসঙ্গতিপূর্ণ। অতএব, উচ্চ তাপমাত্রায় সিলিকন কার্বাইড নৌকা ধারকের সাথে মিলিত হওয়ার প্রক্রিয়ায় বিচ্যুতি হওয়া সহজ, যার ফলে নৌকাটি কাঁপতে পারে বা এমনকি নৌকাটি ভেঙে যেতে পারে। সিলিকন কার্বাইড নৌকাটি এক-টুকরা ছাঁচনির্মাণ এবং সামগ্রিক প্রক্রিয়াকরণের প্রক্রিয়া পথ গ্রহণ করে। এর আকৃতি এবং অবস্থান সহনশীলতার প্রয়োজনীয়তা বেশি এবং এটি সিলিকন কার্বাইড নৌকা ধারকের সাথে আরও ভালভাবে সহযোগিতা করে। এছাড়াও, সিলিকন কার্বাইডের শক্তি বেশি এবং কোয়ার্টজ নৌকার তুলনায় মানুষের সংঘর্ষের কারণে নৌকাটি ভেঙে যাওয়ার সম্ভাবনা অনেক কম।
সিলিকন কার্বাইড ওয়েফার নৌকা
ফার্নেস টিউব হল ফার্নেসের প্রধান তাপ স্থানান্তর উপাদান, যা সিলিং এবং অভিন্ন তাপ স্থানান্তরে ভূমিকা পালন করে। কোয়ার্টজ ফার্নেস টিউবের তুলনায়, সিলিকন কার্বাইড ফার্নেস টিউবগুলির তাপ পরিবাহিতা, অভিন্ন উত্তাপ এবং ভাল তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে এবং তাদের আয়ু কোয়ার্টজ টিউবের তুলনায় 5 গুণেরও বেশি।
সারাংশ
সাধারণভাবে, পণ্যের কর্মক্ষমতা বা ব্যবহারের খরচ যাই হোক না কেন, সৌর কোষ ক্ষেত্রের কিছু দিক থেকে কোয়ার্টজ উপকরণের তুলনায় সিলিকন কার্বাইড সিরামিক উপকরণের সুবিধা বেশি। ফটোভোলটাইক শিল্পে সিলিকন কার্বাইড সিরামিক উপকরণের প্রয়োগ ফটোভোলটাইক কোম্পানিগুলিকে সহায়ক উপকরণের বিনিয়োগ খরচ কমাতে এবং পণ্যের গুণমান এবং প্রতিযোগিতামূলকতা উন্নত করতে ব্যাপকভাবে সহায়তা করেছে। ভবিষ্যতে, বৃহৎ আকারের সিলিকন কার্বাইড ফার্নেস টিউব, উচ্চ-বিশুদ্ধতা সিলিকন কার্বাইড নৌকা এবং নৌকা সমর্থনের বৃহৎ পরিসরে প্রয়োগ এবং খরচ ক্রমাগত হ্রাসের সাথে, ফটোভোলটাইক কোষের ক্ষেত্রে সিলিকন কার্বাইড সিরামিক উপকরণের প্রয়োগ আলোক শক্তি রূপান্তরের দক্ষতা উন্নত করার এবং ফটোভোলটাইক বিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্ষেত্রে শিল্প খরচ হ্রাস করার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ হয়ে উঠবে এবং ফটোভোলটাইক নতুন শক্তির বিকাশের উপর গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলবে।
পোস্টের সময়: নভেম্বর-০৫-২০২৪