Tha gineadh cumhachd grèine photovoltaic air a bhith mar an gnìomhachas lùtha ùr as gealltanach san t-saoghal. An coimeas ri ceallan grèine polysilicon agus silicon amorphous, tha èifeachdas tionndaidh photoelectric àrd agus buannachdan malairteach air leth aig silicon monocrystalline, mar stuth gineadh cumhachd photovoltaic, agus tha e air a bhith na phrìomh shruth ann an gineadh cumhachd grèine photovoltaic. Tha Czochralski (CZ) mar aon de na prìomh dhòighean airson silicon monocrystalline ullachadh. Tha co-dhèanamh àmhainn monocrystalline Czochralski a’ toirt a-steach siostam àmhainn, siostam falamh, siostam gas, siostam achaidh teirmeach agus siostam smachd dealain. Tha an siostam achaidh teirmeach mar aon de na cumhaichean as cudromaiche airson fàs silicon monocrystalline, agus tha càileachd silicon monocrystalline air a bhuaidh gu dìreach le sgaoileadh caisead teòthachd an achaidh teirmeach.
Tha na co-phàirtean achaidh teirmeach air an dèanamh suas sa mhòr-chuid de stuthan gualain (stuthan grafait agus stuthan co-dhèanta gualain/gualain), a tha air an roinn ann am pàirtean taice, pàirtean gnìomh, eileamaidean teasachaidh, pàirtean dìon, stuthan inslithe teirmeach, msaa., a rèir an gnìomhan, mar a chithear ann am Figear 1. Mar a tha meud silicon monocrystalline a’ sìor fhàs, tha na riatanasan meud airson co-phàirtean achaidh teirmeach cuideachd a’ sìor fhàs. Tha stuthan co-dhèanta gualain/gualain air fàs mar a’ chiad roghainn airson stuthan achaidh teirmeach airson silicon monocrystalline air sgàth an seasmhachd tomhasach agus na feartan meacanaigeach sàr-mhath aca.
Ann am pròiseas sileacon monocrystalline czochralcian, bidh leaghadh stuth sileacon a’ toirt a-mach ceò sileacon agus frasadh sileacon leaghte, agus mar thoradh air sin bidh bleith sileaconach stuthan raon teirmeach carbon/carbon, agus tha buaidh mhòr aig feartan meacanaigeach agus beatha seirbheis stuthan raon teirmeach carbon/carbon. Mar sin, tha mar a lughdaichear bleith sileaconach stuthan raon teirmeach carbon/carbon agus mar a leasaichear am beatha seirbheis air a bhith mar aon de na draghan cumanta aig luchd-saothrachaidh sileacon monocrystalline agus luchd-saothrachaidh stuthan raon teirmeach carbon/carbon.Còmhdach silicon carbideair a bhith mar a’ chiad roghainn airson dìon còmhdach uachdar stuthan raon teirmeach carbon/carbon air sgàth cho math ‘s a tha e an aghaidh clisgeadh teirmeach agus an aghaidh caitheamh.
Anns a’ phàipear seo, a’ tòiseachadh bho stuthan raon teirmeach carbon/carbon a thathas a’ cleachdadh ann an cinneasachadh silicon monocrystalline, thathas a’ toirt a-steach na prìomh dhòighean ullachaidh, buannachdan agus eas-bhuannachdan còmhdach silicon carbide. Air a’ bhunait seo, thathas a’ dèanamh ath-sgrùdadh air cleachdadh agus adhartas rannsachaidh còmhdach silicon carbide ann an stuthan raon teirmeach carbon/carbon a rèir feartan stuthan raon teirmeach carbon/carbon, agus thathar a’ cur air adhart molaidhean agus stiùiridhean leasachaidh airson dìon còmhdach uachdar stuthan raon teirmeach carbon/carbon.
1 Teicneòlas ullachaidhcòmhdach silicon carbide
1.1 Modh leabachaidh
Bithear tric a’ cleachdadh an dòigh leabachaidh gus còmhdach a-staigh silicon carbide ullachadh ann an siostam stuthan co-dhèanta C/C-sic. Bidh an dòigh seo an toiseach a’ cleachdadh pùdar measgaichte gus an stuth co-dhèanta carbon/carbon a phasgadh, agus an uairsin a’ dèanamh làimhseachadh teas aig teòthachd sònraichte. Bidh sreath de ath-bheachdan fiosaigeach-cheimigeach iom-fhillte a’ tachairt eadar am pùdar measgaichte agus uachdar an t-sampall gus an còmhdach a chruthachadh. Is e a bhuannachd gu bheil am pròiseas sìmplidh, chan urrainn ach aon phròiseas stuthan co-dhèanta maitrís dùmhail, gun sgàineadh ullachadh; Atharrachadh beag ann am meud bhon ro-chruth chun an toraidh chrìochnaichte; Freagarrach airson structar neartaichte le snàithleach sam bith; Faodar caisead co-dhèanamh sònraichte a chruthachadh eadar an còmhdach agus an t-substrate, a tha air a chur còmhla gu math leis an t-substrate. Ach, tha eas-bhuannachdan ann cuideachd, leithid an ath-bhualadh ceimigeach aig teòthachd àrd, a dh’ fhaodadh cron a dhèanamh air an t-snàithleach, agus feartan meacanaigeach maitrís carbon/carbon a’ crìonadh. Tha e duilich smachd a chumail air cunbhalachd a’ chòmhdaich, air sgàth factaran leithid grabhataidh, a tha a’ dèanamh a’ chòmhdaich neo-chothromach.
1.2 Modh còmhdach slurry
Is e an dòigh còmhdach slurry measgachadh a dhèanamh den stuth còmhdaich agus an ceanglaiche ann am measgachadh, bruis gu cothromach air uachdar a’ mhaitrice, às deidh tiormachadh ann an àile neo-ghnìomhach, thèid an sampall còmhdaichte a shintearachd aig teòthachd àrd, agus gheibhear an còmhdach a tha a dhìth. Is e na buannachdan gu bheil am pròiseas sìmplidh agus furasta obrachadh, agus gu bheil tiughas a’ chòmhdaich furasta a smachdachadh; is e an ana-cothrom gu bheil neart ceangail bochd eadar an còmhdach agus an t-substrate, agus gu bheil an aghaidh clisgeadh teirmeach bochd aig a’ chòmhdach, agus gu bheil cunbhalachd a’ chòmhdaich ìosal.
1.3 Modh ath-bhualadh ceò ceimigeach
Tha an dòigh ath-bhualadh smùid ceimigeach (CVR) na dhòigh-obrach a bhios a’ falmhachadh stuth silicon cruaidh gu smùid silicon aig teòthachd sònraichte, agus an uairsin bidh an smùid silicon a’ sgaoileadh a-steach do thaobh a-staigh agus uachdar a’ mhaitris, agus ag ath-fhreagairt in situ le carbon anns a’ mhaitris gus carbide silicon a thoirt gu buil. Tha na buannachdan aige a’ toirt a-steach àile cunbhalach san àmhainn, ìre ath-bhualadh cunbhalach agus tiugh tasgaidh an stuth còmhdaichte anns a h-uile àite; Tha am pròiseas sìmplidh agus furasta obrachadh, agus faodar smachd a chumail air tiugh a’ chòmhdaich le bhith ag atharrachadh cuideam smùid an t-silicon, ùine tasgaidh agus paramadairean eile. Is e an ana-cothrom gu bheil buaidh mhòr aig an t-suidheachadh san àmhainn air an sampall, agus chan urrainn do chuideam smùid an t-silicon san àmhainn an aonachd teòiridheach a ruighinn, agus mar thoradh air sin bidh tiugh còmhdach neo-chothromach ann.
1.4 Modh tasgadh smùid ceimigeach
Tha tasgadh smùid ceimigeach (CVD) na phròiseas anns a bheil hydrocarbons air an cleachdadh mar thùs gas agus N2/Ar àrd-ghlanachd mar ghas giùlain gus gasaichean measgaichte a thoirt a-steach do reactar smùid ceimigeach, agus tha na hydrocarbons air an lobhadh, air an co-chur, air an sgaoileadh, air an glacadh agus air an rèiteachadh fo theodhachd agus cuideam sònraichte gus filmichean cruaidh a chruthachadh air uachdar stuthan co-dhèanta carbon/carbon. Is e a bhuannachd gum faodar smachd a chumail air dùmhlachd agus purrachd a’ chòmhdaich; Tha e cuideachd freagarrach airson pìosan obrach le cumadh nas iom-fhillte; Faodar structar criostail agus morf-eòlas uachdar an toraidh a smachdachadh le bhith ag atharrachadh nam paramadairean tasgaidh. Is e na h-eas-bhuannachdan gu bheil an ìre tasgaidh ro ìosal, gu bheil am pròiseas iom-fhillte, gu bheil a’ chosgais cinneasachaidh àrd, agus gum faodadh uireasbhaidhean còmhdaich a bhith ann, leithid sgàinidhean, uireasbhaidhean mogaill agus uireasbhaidhean uachdar.
Ann an geàrr-chunntas, tha an dòigh leabachaidh cuingealaichte ri na feartan teicneòlais aige, a tha freagarrach airson leasachadh agus cinneasachadh stuthan obair-lann agus stuthan beaga; Chan eil an dòigh còmhdachaidh freagarrach airson cinneasachadh mòr air sgàth cho dona ‘s a tha e. Faodaidh an dòigh CVR coinneachadh ri cinneasachadh mòr thoraidhean mòra, ach tha riatanasan nas àirde aige airson uidheamachd agus teicneòlas. Tha an dòigh CVD na dhòigh air leth freagarrach airson ullachadhCòmhdach SIC, ach tha a chosgais nas àirde na an dòigh CVR air sgàth cho duilich ‘s a tha e smachd a chumail air a’ phròiseas.
Àm puist: 22 Gearran 2024