Cù u sviluppu cuntinuu di u mondu d'oghje, l'energia micca rinnuvevule si sta esaurendu sempre di più, è a sucietà umana hè sempre più urgente à aduprà l'energia rinnuvevule rapprisentata da "ventu, luce, acqua è nucleare". In paragone cù altre fonti d'energia rinnuvevule, l'esseri umani anu a tecnulugia più matura, sicura è affidabile per aduprà l'energia solare. Trà elle, l'industria di e cellule fotovoltaiche cù siliciu d'alta purezza cum'è substratu s'hè sviluppata estremamente rapidamente. À a fine di u 2023, a capacità installata cumulativa di fotovoltaicu solare di u mo paese hà superatu i 250 gigawatt, è a generazione di energia fotovoltaica hà righjuntu i 266,3 miliardi di kWh, un aumentu di circa u 30% annantu à l'annu precedente, è a capacità di generazione di energia appena aghjunta hè di 78,42 milioni di kilowatt, un aumentu di u 154% annantu à l'annu precedente. À a fine di ghjugnu, a capacità installata cumulativa di generazione di energia fotovoltaica era di circa 470 milioni di kilowatt, chì hà superatu l'energia idroelettrica per diventà a seconda fonte d'energia più grande di u mo paese.
Mentre l'industria fotovoltaica si sviluppa rapidamente, l'industria di i novi materiali chì a sustene si sviluppa ancu rapidamente. Cumponenti di quarzu cum'ècrogioli di quarzu, e barche di quarzu è e buttiglie di quarzu sò trà elle, ghjucendu un rollu impurtante in u prucessu di fabricazione fotovoltaica. Per esempiu, i crogioli di quarzu sò aduprati per mantene u siliciu fusu in a pruduzzione di barre di siliciu è lingotti di siliciu; e barche di quarzu, i tubi, e buttiglie, i serbatoi di pulizia, ecc. ghjocanu una funzione portante in a diffusione, a pulizia è altri ligami di prucessu in a pruduzzione di cellule solari, ecc., assicurendu a purezza è a qualità di i materiali di siliciu.
Principali applicazioni di cumpunenti di quarzu per a fabricazione fotovoltaica
In u prucessu di fabricazione di e cellule fotovoltaiche solari, i wafer di siliciu sò posti nantu à una barca per wafer, è a barca hè posta nantu à un supportu di barca per wafer per a diffusione, LPCVD è altri prucessi termichi, mentre chì a pala a sbalzo in carburo di siliciu hè u cumpunente di carica chjave per spustà u supportu di a barca chì porta i wafer di siliciu in è fora di u fornu di riscaldamentu. Cum'è mostratu in a figura sottu, a pala a sbalzo in carburo di siliciu pò assicurà a concentricità di u wafer di siliciu è di u tubu di u fornu, rendendu cusì a diffusione è a passivazione più uniformi. À u listessu tempu, hè senza inquinamentu è senza deformazione à alte temperature, hà una bona resistenza à i shock termichi è una grande capacità di carica, è hè stata largamente aduprata in u campu di e cellule fotovoltaiche.
Schema di i cumpunenti chjave di carica di a batteria
In u prucessu di diffusione di l'atterru dolce, a barca tradiziunale di quarzu èbarca di cialdeU supportu hà bisognu di mette a cialda di siliciu inseme cù u supportu di a barca di quarzu in u tubu di quarzu in u fornu di diffusione. In ogni prucessu di diffusione, u supportu di a barca di quarzu pienu di cialde di siliciu hè piazzatu nantu à a pala di carburo di siliciu. Dopu chì a pala di carburo di siliciu entra in u tubu di quarzu, a pala affonda automaticamente per mette u supportu di a barca di quarzu è a cialda di siliciu, è dopu torna pianu pianu à l'origine. Dopu ogni prucessu, u supportu di a barca di quarzu deve esse cacciatu da upala di carburo di siliciuUn funziunamentu cusì frequente farà chì u supportu di a barca di quarzu si consumi per un longu periodu di tempu. Una volta chì u supportu di a barca di quarzu si crepa è si rompe, tuttu u supportu di a barca di quarzu cascherà da a pala di carburo di siliciu, è dopu danneggerà e parti di quarzu, i wafer di siliciu è e pale di carburo di siliciu sottu. A pala di carburo di siliciu hè cara è ùn pò esse riparata. Una volta chì si verifica un accidente, causerà enormi perdite di pruprietà.
In u prucessu LPCVD, micca solu si verificanu i prublemi di stress termicu sopra menzionati, ma postu chì u prucessu LPCVD richiede u gasu silanu per passà per a cialda di siliciu, u prucessu à longu andà formerà ancu un rivestimentu di siliciu nantu à u supportu di a barca di a cialda è a barca di a cialda. A causa di l'inconsistenza di i coefficienti di dilatazione termica di u siliciu è di u quarzu rivestiti, u supportu di a barca è a barca si creperanu, è a durata di vita serà seriamente ridutta. A durata di vita di e barche di quarzu ordinarie è di i supporti di barche in u prucessu LPCVD hè di solitu solu da 2 à 3 mesi. Dunque, hè particularmente impurtante migliurà u materiale di supportu di a barca per aumentà a resistenza è a durata di serviziu di u supportu di a barca per evità tali incidenti.
In breve, cum'è u tempu di prucessu è u numeru di volte aumentanu durante a pruduzzione di e cellule solari, i battelli di quarzu è altri cumpunenti sò propensi à crepe nascoste o ancu rotture. A vita di i battelli di quarzu è di i tubi di quarzu in l'attuali linee di pruduzzione mainstream in Cina hè di circa 3-6 mesi, è anu bisognu di esse chjusi regularmente per a pulizia, a manutenzione è a sustituzione di i supporti di quarzu. Inoltre, a sabbia di quarzu di alta purezza aduprata cum'è materia prima per i cumpunenti di quarzu hè attualmente in un statu di offerta è dumanda stretta, è u prezzu hè statu à un livellu altu per un bellu pezzu, ciò chì ovviamente ùn hè micca favurevule à migliurà l'efficienza di a pruduzzione è i benefici ecunomichi.
Ceramica di carburo di siliciu"prisentà si"
Avà, a ghjente hè ghjunta cun un materiale cù prestazioni megliu per rimpiazzà alcuni cumpunenti di quarzu - a ceramica di carburo di siliciu.
A ceramica di carburo di siliciu hà una bona resistenza meccanica, stabilità termica, resistenza à alta temperatura, resistenza à l'ossidazione, resistenza à i shock termichi è resistenza à a corrosione chimica, è hè largamente aduprata in campi caldi cum'è a metallurgia, i macchinari, e nuove energie, è i materiali di custruzzione è i prudutti chimichi. E so prestazioni sò ancu sufficienti per a diffusione di e cellule TOPcon in a fabricazione fotovoltaica, LPCVD (deposizione chimica di vapore à bassa pressione), PECVD (deposizione chimica di vapore à plasma) è altri ligami di prucessi termichi.
Supportu di barca in carburo di siliciu LPCVD è supportu di barca in carburo di siliciu espansu cù boru
In paragone cù i materiali tradiziunali di quarzu, i supporti per barche, e barche è i prudutti di tubi fatti di materiali ceramici di carburo di siliciu anu una resistenza più elevata, una migliore stabilità termica, nisuna deformazione à alte temperature è una durata di vita di più di 5 volte quella di i materiali di quarzu, ciò chì pò riduce significativamente u costu d'usu è a perdita d'energia causata da a manutenzione è i tempi di inattività. U vantaghju di costu hè evidente, è a fonte di materie prime hè larga.
Trà elli, u carburu di siliciu sinterizatu per reazione (RBSiC) hà una bassa temperatura di sinterizazione, un bassu costu di pruduzzione, una alta densificazione di u materiale è quasi nisuna contrazione di vulume durante a sinterizazione per reazione. Hè particularmente adattatu per a preparazione di pezzi strutturali di grande dimensione è di forma cumplessa. Dunque, hè più adattatu per a pruduzzione di prudutti di grande dimensione è cumplessi cum'è supporti per barche, barche, pagaie a sbalzo, tubi di fornu, ecc.
Barche di wafer di carburo di siliciuanu ancu grandi prospettive di sviluppu in u futuru. Indipendentemente da u prucessu LPCVD o da u prucessu di espansione di u boru, a vita di a barca di quarzu hè relativamente bassa, è u coefficientu di espansione termica di u materiale di quarzu hè incoerente cù quellu di u materiale di carburo di siliciu. Dunque, hè faciule avè deviazioni in u prucessu di currispundenza cù u supportu di a barca di carburo di siliciu à alta temperatura, ciò chì porta à a situazione di scuzzulà a barca o ancu di rompe a barca. A barca di carburo di siliciu adotta a strada di prucessu di stampaggio in un pezzu è di trasfurmazione generale. I so requisiti di tolleranza di forma è di pusizione sò alti, è coopera megliu cù u supportu di a barca di carburo di siliciu. Inoltre, u carburo di siliciu hà una alta resistenza, è a barca hè assai menu prubabile di rompe si per via di collisioni umane chè a barca di quarzu.
Barca di wafer di carburo di siliciu
U tubu di u fornu hè u principale cumpunente di trasferimentu di calore di u fornu, chì ghjoca un rolu in a sigillatura è u trasferimentu uniforme di u calore. In paragone cù i tubi di u fornu in quarzu, i tubi di u fornu in carburo di siliciu anu una bona cunduttività termica, un riscaldamentu uniforme è una bona stabilità termica, è a so vita hè più di 5 volte quella di i tubi in quarzu.
Riassuntu
In generale, sia in termini di prestazioni di u produttu sia di costu d'usu, i materiali ceramici di carburo di siliciu anu più vantaghji cà i materiali di quarzu in certi aspetti di u campu di e cellule solari. L'applicazione di materiali ceramici di carburo di siliciu in l'industria fotovoltaica hà aiutatu assai e cumpagnie fotovoltaiche à riduce u costu d'investimentu di i materiali ausiliari è à migliurà a qualità è a cumpetitività di i prudutti. In u futuru, cù l'applicazione à grande scala di tubi di fornu di carburo di siliciu di grande dimensione, barche di carburo di siliciu di alta purezza è supporti per barche è a riduzione cuntinua di i costi, l'applicazione di materiali ceramici di carburo di siliciu in u campu di e cellule fotovoltaiche diventerà un fattore chjave per migliurà l'efficienza di a cunversione di l'energia luminosa è riduce i costi di l'industria in u campu di a generazione di energia fotovoltaica, è avarà un impattu impurtante nantu à u sviluppu di a nova energia fotovoltaica.
Data di publicazione: 05 di nuvembre di u 2024