Tá giniúint cumhachta fótavoltach gréine anois ar an tionscal fuinnimh nua is geallta ar domhan. I gcomparáid le cealla gréine polaisileacain agus sileacain neamhchriostalach, tá éifeachtúlacht chomhshó fótaileictreach ard agus buntáistí tráchtála den scoth ag sileacan monachriostalach, mar ábhar giniúna cumhachta fótavoltach, agus tá sé anois ina phríomhshruth i nginiúint cumhachta fótavoltach gréine. Tá Czochralski (CZ) ar cheann de na príomh-mhodhanna chun sileacan monachriostalach a ullmhú. Áirítear le comhdhéanamh foirnéise monachriostalach Czochralski córas foirnéise, córas folúis, córas gáis, córas réimse teirmeach agus córas rialaithe leictreach. Tá an córas réimse teirmeach ar cheann de na coinníollacha is tábhachtaí maidir le fás sileacain monachriostalach, agus bíonn tionchar díreach ag dáileadh grádán teochta an réimse theirmigh ar cháilíocht an tsiliceáin monachriostalach.
Is ábhair charbóin (ábhair ghraifíte agus ábhair chomhchodacha carbóin/charbóin) den chuid is mó atá sna comhpháirteanna réimse teirmeach, atá roinnte ina gcodanna tacaíochta, codanna feidhmiúla, eilimintí téimh, codanna cosanta, ábhair inslithe theirmeacha, etc., de réir a bhfeidhmeanna, mar a thaispeántar i bhFíor 1. De réir mar a mhéadaíonn méid an tsiliceáin mhonachriostalach, tá na ceanglais mhéide do chomhpháirteanna réimse teirmeach ag méadú freisin. Is iad ábhair chomhchodacha carbóin/charbóin an chéad rogha d'ábhair réimse teirmeach le haghaidh sileacain mhonachriostalach mar gheall ar a gcobhsaíocht tríthoiseach agus a n-airíonna meicniúla den scoth.
I bpróiseas sileacain mhonachriostalach czochralcian, beidh gal sileacain agus splancscáileán sileacain leáite mar thoradh ar leá ábhar sileacain, rud a eascraíonn i gcreimeadh sileacain ábhar réimse teirmeach carbóin/carbóin, agus bíonn tionchar mór aige ar airíonna meicniúla agus ar shaolré seirbhíse ábhar réimse teirmeach carbóin/carbóin. Dá bhrí sin, tá imní choitianta ag monaróirí sileacain mhonachriostalach agus monaróirí ábhar réimse teirmeach carbóin/carbóin anois conas creimeadh sileacain ábhar réimse teirmeach carbóin/carbóin a laghdú agus a saolré seirbhíse a fheabhsú.sciath sileacain charbídeis é an chéad rogha anois é le haghaidh cosaint sciath dromchla ábhar réimse teirmeach carbóin/carbóin mar gheall ar a fhriotaíocht turraing theirmeach agus a fhriotaíocht caitheamh den scoth.
Sa pháipéar seo, ag tosú le hábhair réimse teirmeach carbóin/carbóin a úsáidtear i dtáirgeadh sileacain mhonachriostalach, tugtar isteach na príomh-mhodhanna ullmhúcháin, buntáistí agus míbhuntáistí sciath cairbíde sileacain. Ar an mbonn seo, déantar athbhreithniú ar chur i bhfeidhm agus ar dhul chun cinn taighde sciath cairbíde sileacain in ábhair réimse teirmeach carbóin/carbóin de réir shaintréithe na n-ábhar réimse teirmeach carbóin/carbóin, agus cuirtear moltaí agus treoracha forbartha chun cinn maidir le cosaint sciath dromchla ábhar réimse teirmeach carbóin/carbóin.
1 Teicneolaíocht ullmhúcháinsciath sileacain charbíde
1.1 Modh leabaithe
Is minic a úsáidtear an modh leabaithe chun sciath inmheánach charbaíd sileacain a ullmhú i gcóras ábhar ilchodach C/C-sic. Úsáideann an modh seo púdar measctha ar dtús chun an t-ábhar ilchodach carbóin/carbóin a fhilleadh, agus ansin déantar cóireáil teasa ag teocht áirithe. Tarlaíonn sraith imoibrithe fisiceimiceacha casta idir an púdar measctha agus dromchla an tsampla chun an sciath a fhoirmiú. Is é an buntáiste atá leis ná go bhfuil an próiseas simplí, ní féidir ach le próiseas amháin ábhair ilchodacha maitrís dlúth, saor ó scoilteanna a ullmhú; Athrú beag méide ón réamhfhoirm go dtí an táirge deiridh; Oiriúnach d'aon struchtúr athneartaithe le snáithín; Is féidir grádán comhdhéanamh áirithe a fhoirmiú idir an sciath agus an tsubstráit, atá comhcheangailte go maith leis an tsubstráit. Mar sin féin, tá míbhuntáistí ann freisin, amhail an t-imoibriú ceimiceach ag teocht ard, a d'fhéadfadh damáiste a dhéanamh don snáithín, agus meath ar airíonna meicniúla maitrís carbóin/carbóin. Tá sé deacair aonfhoirmeacht an sciath a rialú, mar gheall ar fhachtóirí amhail domhantarraingt, rud a fhágann go bhfuil an sciath míchothrom.
1.2 Modh sciath sloda
Is éard atá i gceist le modh sciath sloda ná an t-ábhar sciath agus an ceanglóir a mheascadh i meascán, agus é a scuabadh go cothrom ar dhromchla an mhaitrís, agus tar éis a thriomú in atmaisféar támh, déantar an eiseamal sciath a shintéiriú ag teocht ard, agus is féidir an sciath riachtanach a fháil. Is iad na buntáistí ná go bhfuil an próiseas simplí agus éasca le hoibriú, agus go bhfuil tiús an sciath éasca le rialú; is é an míbhuntáiste ná go bhfuil neart nasctha bocht idir an sciath agus an tsubstráit, agus go bhfuil friotaíocht turraing theirmeach an sciath bocht, agus go bhfuil aonfhoirmeacht an sciath íseal.
1.3 Modh imoibrithe gaile ceimicigh
Is modh próisis é an modh imoibriúcháin gaile ceimicigh (CVR) ina ngalaítear ábhar sileacain soladach i ngal sileacain ag teocht áirithe, agus ansin scaipeann an gal sileacain isteach sa taobh istigh agus sa dromchla den mhaitrís, agus imoibríonn sé in situ le carbón sa mhaitrís chun cairbíd sileacain a tháirgeadh. I measc a bhuntáistí tá atmaisféar aonfhoirmeach san fhoirnéis, ráta imoibriúcháin comhsheasmhach agus tiús taiscthe ábhair brataithe i ngach áit; Tá an próiseas simplí agus éasca le hoibriú, agus is féidir tiús an sciath a rialú trí bhrú gaile an tsiliceáin, am an taiscthe agus paraiméadair eile a athrú. Is é an míbhuntáiste ná go mbíonn tionchar mór ag suíomh an tsiliceáin ar an sampla, agus ní féidir leis an mbrú gaile sileacain san fhoirnéis an aonfhoirmeacht theoiriciúil a bhaint amach, rud a fhágann tiús sciath míchothrom.
1.4 Modh taiscthe gaile ceimicigh
Is próiseas é taisceadh gaile ceimiceach (CVD) ina n-úsáidtear hidreacarbóin mar fhoinse gáis agus N2/Ar ard-íonachta mar ghás iompróra chun gáis mheasctha a thabhairt isteach in imoibreoir gaile ceimiceach, agus déantar na hidreacarbóin a dhíghrádú, a shintéisiú, a scaipeadh, a ionsú agus a réiteach faoi theocht agus brú áirithe chun scannáin sholadacha a fhoirmiú ar dhromchla ábhar ilchodach carbóin/carbóin. Is é an buntáiste a bhaineann leis gur féidir dlús agus íonacht an sciath a rialú; Tá sé oiriúnach freisin do phíosaí oibre a bhfuil cruth níos casta orthu; Is féidir struchtúr criostail agus moirfeolaíocht dhromchla an táirge a rialú trí na paraiméadair taiscthe a choigeartú. Is iad na míbhuntáistí ná go bhfuil an ráta taiscthe ró-íseal, go bhfuil an próiseas casta, go bhfuil an costas táirgthe ard, agus go bhféadfadh lochtanna sciath a bheith ann, amhail scoilteanna, lochtanna mogalra agus lochtanna dromchla.
Mar achoimre, tá an modh leabaithe teoranta dá shaintréithe teicneolaíochta, atá oiriúnach d'fhorbairt agus do tháirgeadh ábhar saotharlainne agus ábhar beagmhéide; níl an modh sciath oiriúnach do tháirgeadh mais mar gheall ar a chomhsheasmhacht bhocht. Is féidir leis an modh CVR freastal ar tháirgeadh mais táirgí mórmhéide, ach tá riachtanais níos airde aige maidir le trealamh agus teicneolaíocht. Is modh idéalach é an modh CVD chun é a ullmhúSciath SIC, ach tá a chostas níos airde ná an modh CVR mar gheall ar a dheacracht maidir le rialú próisis.
Am an phoist: 22 Feabhra 2024