Kun la kontinua disvolviĝo de la hodiaŭa mondo, ne-renovigebla energio fariĝas pli kaj pli elĉerpiĝanta, kaj la homa socio pli kaj pli urĝas uzi renovigeblan energion reprezentitan de "vento, lumo, akvo kaj nuklea energio". Kompare kun aliaj renovigeblaj energifontoj, la homoj havas la plej maturan, sekuran kaj fidindan teknologion por uzi sunenergion. Inter ili, la fotovoltaika ĉelindustrio kun altpureca silicio kiel substrato disvolviĝis ekstreme rapide. Antaŭ la fino de 2023, la akumula instalita suna fotovoltaika kapacito de mia lando superis 250 gigavatojn, kaj la fotovoltaika elektroproduktado atingis 266.3 miliardojn da kWh, kresko de ĉirkaŭ 30% jare, kaj la nove aldonita elektroproduktado estas 78.42 milionoj da kilovatoj, kresko de 154% jare. Fine de junio, la akumula instalita kapacito de fotovoltaika elektroproduktado estis ĉirkaŭ 470 milionoj da kilovatoj, superante akvoenergion por fariĝi la dua plej granda energifonto en mia lando.
Dum la fotovoltaika industrio rapide disvolviĝas, la nova materialindustrio, kiu subtenas ĝin, ankaŭ rapide disvolviĝas. Kvarcaj komponantoj kiel ekzemplekvarcaj krisoloj, kvarcaj ŝipoj, kaj kvarcaj boteloj estas inter ili, ludante gravan rolon en la fotovoltaika fabrikada procezo. Ekzemple, kvarcaj krisolo estas uzataj por teni fanditan silicion en la produktado de siliciaj stangoj kaj siliciaj orbrikoj; kvarcaj ŝipoj, tuboj, boteloj, purigaj tankoj, ktp., ludas influan rolon en la difuzo, purigado kaj aliaj procezaj ligiloj en la produktado de sunĉeloj, ktp., certigante la purecon kaj kvaliton de siliciaj materialoj.
Ĉefaj aplikoj de kvarcaj komponantoj por fotovoltaika fabrikado
En la fabrikada procezo de sunaj fotovoltaikaj ĉeloj, siliciaj obletoj estas metitaj sur obletan ŝipeton, kaj la ŝipeto estas metita sur obletan ŝipetan subtenon por difuzo, LPCVD kaj aliaj termikaj procezoj, dum la silicia karbida kantilevra padelo estas la ŝlosila ŝarĝa komponanto por movi la ŝipetan subtenon portantan siliciajn obletojn en kaj el la hejta forno. Kiel montrite en la suba figuro, la silicia karbida kantilevra padelo povas certigi la koncentrecon de la silicia obleto kaj la forna tubo, tiel igante la difuzon kaj pasivigon pli unuformaj. Samtempe, ĝi estas senpolua kaj ne-deformita ĉe altaj temperaturoj, havas bonan termikan ŝokreziston kaj grandan ŝarĝkapaciton, kaj estis vaste uzata en la kampo de fotovoltaikaj ĉeloj.
Skema diagramo de ŝlosilaj komponantoj de baterioŝarĝo
En la procezo de difuzo de mola surteriĝo, la tradicia kvarca boato kajvafla boatoLa subteno bezonas meti la silician platon kune kun la kvarca ŝipa subteno en la kvarcan tubon en la difuza forno. En ĉiu difuza procezo, la kvarca ŝipa subteno plenigita per siliciaj platoj estas metita sur la silician karbidan padelon. Post kiam la silicia karbida padelo eniras la kvarcan tubon, la padelo aŭtomate sinkas por demeti la kvarcan ŝipan subtenon kaj la silician platon, kaj poste malrapide kuras reen al la origino. Post ĉiu procezo, la kvarca ŝipa subteno devas esti forigita de lasilicia karbida padeloTia ofta funkciigo kaŭzos eluziĝon de la kvarca ŝipa subteno dum longa tempo. Post kiam la kvarca ŝipa subteno fendiĝas kaj rompiĝas, la tuta kvarca ŝipa subteno defalos de la silicikarbida padelo, kaj poste difektos la kvarcajn partojn, silicioplatetojn kaj silicikarbidajn padelojn sube. La silicikarbida padelo estas multekosta kaj ne povas esti riparita. Post akcidento, ĝi kaŭzos grandegajn posedaĵperdojn.
En la LPCVD-procezo, ne nur okazos la supre menciitaj problemoj pri termika streso, sed ĉar la LPCVD-procezo postulas, ke silana gaso trairu la silician obleton, la longdaŭra procezo ankaŭ formos silician tegaĵon sur la subteno de la obleto kaj la obleto. Pro la malkonsekvenco de la termikaj ekspansiaj koeficientoj de la kovrita silicio kaj kvarco, la obleto-subteno kaj la obleto fendiĝos, kaj la vivdaŭro estos grave reduktita. La vivdaŭro de ordinaraj kvarcaj obletoj kaj obleto-subteniloj en la LPCVD-procezo estas kutime nur 2 ĝis 3 monatoj. Tial, estas aparte grave plibonigi la materialon de la obleto-subteno por pliigi la forton kaj servodaŭron de la obleto-subteno por eviti tiajn akcidentojn.
Mallonge, ĉar la proceztempo kaj nombro da fojoj pliiĝas dum la produktado de sunĉeloj, kvarcaj ŝipoj kaj aliaj komponantoj emas al kaŝitaj fendetoj aŭ eĉ rompiĝoj. La vivdaŭro de kvarcaj ŝipoj kaj kvarcaj tuboj en la nunaj ĉefaj produktadlinioj en Ĉinio estas ĉirkaŭ 3-6 monatoj, kaj ili bezonas esti regule haltigitaj por purigado, bontenado kaj anstataŭigo de kvarcaj portantoj. Krome, la altpureca kvarca sablo uzata kiel kruda materialo por kvarcaj komponantoj nuntempe estas en stato de mallarĝa provizo kaj postulo, kaj la prezo jam delonge estas alta, kio evidente ne helpas plibonigi produktadan efikecon kaj ekonomiajn avantaĝojn.
Siliciokarbida ceramikaĵo"aperu"
Nun, homoj elpensis materialon kun pli bona funkciado por anstataŭigi iujn kvarcajn komponantojn - siliciajn karbidajn ceramikaĵojn.
Siliciokarbidaj ceramikaĵoj havas bonan mekanikan forton, termikan stabilecon, altan temperaturreziston, oksidiĝreziston, termikan ŝokreziston kaj kemian korodreziston, kaj estas vaste uzataj en varmaj kampoj kiel metalurgio, maŝinaro, nova energio, kaj konstrumaterialoj kaj kemiaĵoj. Ilia efikeco ankaŭ sufiĉas por la disvastigo de TOPcon-ĉeloj en fotovoltaika fabrikado, LPCVD (malaltprema kemia vapora demetado), PECVD (plasma kemia vapora demetado) kaj aliaj termikaj procezaj ligiloj.
LPCVD siliciokarbida boatsubteno kaj bor-vastigita siliciokarbida boatsubteno
Kompare kun tradiciaj kvarcaj materialoj, boatsubteniloj, boatoj kaj tubproduktoj faritaj el silicia karbidaj ceramikaj materialoj havas pli altan forton, pli bonan termikan stabilecon, neniun deformiĝon je altaj temperaturoj, kaj vivdaŭron pli ol 5-oblan kompare al kvarcaj materialoj, kio povas signife redukti la uzkostojn kaj la energiperdon kaŭzitan de bontenado kaj malfunkcitempo. La kosta avantaĝo estas evidenta, kaj la fonto de krudmaterialoj estas vasta.
Inter ili, reakcia sinterita silicia karbido (RBSiC) havas malaltan sinteran temperaturon, malaltan produktokoston, altan materialan densiĝon, kaj preskaŭ neniun volumenan ŝrumpiĝon dum reakcia sinterado. Ĝi estas aparte taŭga por la preparado de grand- kaj kompleks-formaj strukturaj partoj. Tial, ĝi estas plej taŭga por la produktado de grand- kaj kompleksaj produktoj kiel ekzemple ŝipsubteniloj, boatoj, kantilevaj padeloj, fornaj tuboj, ktp.
Siliciokarbidaj oblateboatojankaŭ havas grandajn disvolviĝajn perspektivojn en la estonteco. Sendepende de la LPCVD-procezo aŭ la bora ekspansioprocezo, la vivdaŭro de la kvarca boato estas relative malalta, kaj la termika ekspansiokoeficiento de la kvarca materialo estas malkongrua kun tiu de la silicia karbida materialo. Tial, estas facile havi deviojn en la procezo de kongruigo kun la silicia karbida boattenilo je alta temperaturo, kio kondukas al situacio de skuado de la boato aŭ eĉ rompado de la boato. La silicia karbida boato adoptas la procezvojon de unupeca fandado kaj ĝenerala prilaborado. Ĝiaj formo- kaj poziciaj toleremaj postuloj estas altaj, kaj ĝi pli bone kunlaboras kun la silicia karbida boattenilo. Krome, silicia karbido havas altan forton, kaj la boato multe malpli verŝajne rompiĝos pro homa kolizio ol la kvarca boato.
Siliciokarbida oblata boato
La forna tubo estas la ĉefa varmotransiga komponanto de la forno, kiu ludas rolon en sigelado kaj unuforma varmotransigo. Kompare kun kvarcaj fornaj tuboj, siliciaj karbidaj fornaj tuboj havas bonan varmokonduktivecon, unuforman varmigadon kaj bonan varmostabilecon, kaj ilia vivdaŭro estas pli ol 5-obla ol tiu de kvarcaj tuboj.
Resumo
Ĝenerale, ĉu rilate al produkta efikeco aŭ uzkosto, siliciaj karbidaj ceramikaj materialoj havas pli da avantaĝoj ol kvarcaj materialoj en certaj aspektoj de la sunĉela kampo. La apliko de siliciaj karbidaj ceramikaj materialoj en la fotovoltaika industrio multe helpis fotovoltaikajn kompaniojn redukti la investkostojn de helpmaterialoj kaj plibonigi la produktokvaliton kaj konkurencivon. Estonte, kun la grandskala apliko de grand-grandaj siliciaj karbidaj forntuboj, altpurecaj siliciaj karbidaj ŝipoj kaj ŝipsubteniloj kaj la kontinua redukto de kostoj, la apliko de siliciaj karbidaj ceramikaj materialoj en la kampo de fotovoltaikaj ĉeloj fariĝos ŝlosila faktoro por plibonigi la efikecon de lumenergia konverto kaj redukti industriajn kostojn en la kampo de fotovoltaika elektrogenerado, kaj havos gravan efikon sur la disvolviĝo de fotovoltaika nova energio.
Afiŝtempo: 5-a de novembro 2024