Pwodiksyon enèji solè fotovoltaik vin tounen nouvo endistri enèji ki pi pwomèt nan mond lan. Konpare ak selil solè polisilikon ak silikon amorf, silikon monokristalin, kòm yon materyèl jenerasyon enèji fotovoltaik, gen yon gwo efikasite konvèsyon fotoelektrik ak avantaj komèsyal eksepsyonèl, e li vin tounen prensipal materyèl jenerasyon enèji solè fotovoltaik. Czochralski (CZ) se youn nan prensipal metòd pou prepare silikon monokristalin. Konpozisyon founo monokristalin Czochralski a gen ladan sistèm founo, sistèm vakyòm, sistèm gaz, sistèm chan tèmik ak sistèm kontwòl elektrik. Sistèm chan tèmik la se youn nan kondisyon ki pi enpòtan pou kwasans silikon monokristalin, epi kalite silikon monokristalin nan afekte dirèkteman pa distribisyon gradyan tanperati chan tèmik la.
Konpozan chan tèmik yo konpoze sitou ak materyèl kabòn (materyèl grafit ak materyèl konpoze kabòn/kabòn), ki divize an pati sipò, pati fonksyonèl, eleman chofaj, pati pwoteksyon, materyèl izolasyon tèmik, elatriye, selon fonksyon yo, jan yo montre nan Figi 1. Ofiramezi gwosè silikon monokristalin nan kontinye ogmante, egzijans gwosè pou konpozan chan tèmik yo ap ogmante tou. Materyèl konpoze kabòn/kabòn yo vin premye chwa pou materyèl chan tèmik pou silikon monokristalin akòz estabilite dimansyonèl li yo ak ekselan pwopriyete mekanik li yo.
Nan pwosesis silikon monokristalin czochralsyen an, fizyon materyèl silikon an pral pwodui vapè silikon ak pwojeksyon silikon fonn, sa ki lakòz ewozyon silikifikasyon materyèl chan tèmik kabòn/kabòn, epi pwopriyete mekanik ak lavi sèvis materyèl chan tèmik kabòn/kabòn yo afekte seryezman. Se poutèt sa, kijan pou diminye ewozyon silikifikasyon materyèl chan tèmik kabòn/kabòn epi amelyore lavi sèvis yo vin tounen youn nan enkyetid komen manifaktirè silikon monokristalin ak manifaktirè materyèl chan tèmik kabòn/kabòn.Kouch carbure Silisyòmte vin premye chwa pou pwoteksyon kouch sifas materyèl chan tèmik kabòn/kabòn akòz ekselan rezistans chòk tèmik li yo ak rezistans mete.
Nan atik sa a, apati materyèl chan tèmik kabòn/kabòn yo itilize nan pwodiksyon silikon monokristalin, yo prezante prensipal metòd preparasyon yo, avantaj ak dezavantaj kouch carbure Silisyòm. Sou baz sa a, yo revize aplikasyon ak pwogrè rechèch kouch carbure Silisyòm nan materyèl chan tèmik kabòn/kabòn yo dapre karakteristik materyèl chan tèmik kabòn/kabòn yo, epi yo prezante sijesyon ak direksyon devlopman pou pwoteksyon kouch sifas materyèl chan tèmik kabòn/kabòn yo.
1 Teknoloji preparasyonkouch carbure Silisyòm
1.1 Metòd entegrasyon
Metòd entegrasyon an souvan itilize pou prepare kouch enteryè carbure Silisyòm nan sistèm materyèl konpoze C/C-sic. Metòd sa a premye itilize poud melanje pou vlope materyèl konpoze kabòn/kabòn nan, epi answit li fè tretman chalè nan yon sèten tanperati. Yon seri reyaksyon fiziko-chimik konplèks fèt ant poud melanje a ak sifas echantiyon an pou fòme kouch la. Avantaj li se ke pwosesis la senp, se yon sèl pwosesis ki ka prepare materyèl konpoze matris dans, san fant; Ti chanjman gwosè soti nan prefòm rive nan pwodwi final la; Apwopriye pou nenpòt estrikti ranfòse ak fib; Yon sèten gradyan konpozisyon ka fòme ant kouch la ak substra a, ki byen konbine avèk substra a. Sepandan, genyen tou dezavantaj, tankou reyaksyon chimik nan tanperati ki wo, ki ka domaje fib la, ak pwopriyete mekanik matris kabòn/kabòn nan diminye. Inifòmite kouch la difisil pou kontwole, akòz faktè tankou gravite, ki fè kouch la inegal.
1.2 Metòd kouch sispansyon
Metòd kouch labou a se melanje materyèl kouch la ak lyan an nan yon melanj, bwòs respire sou sifas matris la, apre yo fin seche nan yon atmosfè inaktif, echantiyon ki kouvri a sinterize nan tanperati ki wo, epi yo ka jwenn kouch ki nesesè a. Avantaj yo se pwosesis la senp epi fasil pou opere, epi epesè kouch la fasil pou kontwole; Dezavantaj la se fòs lyezon ant kouch la ak substra a pòv, rezistans chòk tèmik kouch la pòv, epi inifòmite kouch la ba.
1.3 Metòd reyaksyon vapè chimik
Metòd reyaksyon vapè chimik (CVR) se yon metòd pwosesis ki evapore materyèl silikon solid an vapè silikon nan yon sèten tanperati, epi apre sa vapè silikon an difize nan enteryè ak sifas matris la, epi li reyaji in situ ak kabòn nan matris la pou pwodui carbure silikon. Avantaj li yo enkli atmosfè inifòm nan founo a, vitès reyaksyon konsistan ak epesè depo materyèl kouvri a toupatou; Pwosesis la senp epi fasil pou opere, epi epesè kouch la ka kontwole lè w chanje presyon vapè silikon an, tan depo a ak lòt paramèt yo. Dezavantaj la se ke echantiyon an afekte anpil pa pozisyon nan founo a, epi presyon vapè silikon an nan founo a pa ka rive nan inifòmite teyorik la, sa ki lakòz yon epesè kouch inegal.
1.4 Metòd depo vapè chimik
Depozisyon chimik vapè (CVD) se yon pwosesis kote yo itilize idrokarbur kòm sous gaz ak N2/Ar ki gen gwo pite kòm gaz transpòtè pou entwodui gaz melanje nan yon reaktè vapè chimik, epi idrokarbur yo dekonpoze, sentetize, difize, adsorbe epi rezoud anba sèten tanperati ak presyon pou fòme fim solid sou sifas materyèl konpoze kabòn/kabòn. Avantaj li se ke dansite ak pite kouch la ka kontwole; Li apwopriye tou pou pyès ki gen fòm pi konplèks; Estrikti kristal ak mòfoloji sifas pwodwi a ka kontwole lè w ajiste paramèt depozisyon yo. Dezavantaj yo se ke to depozisyon an twò ba, pwosesis la konplèks, pri pwodiksyon an wo, epi ka gen domaj kouch, tankou fant, domaj may ak domaj sifas.
An rezime, metòd entegrasyon an limite a karakteristik teknolojik li yo, ki apwopriye pou devlopman ak pwodiksyon materyèl laboratwa ak ti gwosè; Metòd kouch la pa apwopriye pou pwodiksyon an mas akòz move konsistans li. Metòd CVR la ka satisfè pwodiksyon an mas pwodwi gwo gwosè, men li gen pi gwo egzijans pou ekipman ak teknoloji. Metòd CVD a se yon metòd ideyal pou prepare.Kouch SIC, men pri li pi wo pase metòd CVR a akòz difikilte li nan kontwòl pwosesis la.
Dat piblikasyon: 22 Fevriye 2024