Með sífelldri þróun nútímaheimsins er óendurnýjanleg orka að verða sífellt tæmdari og mannlegt samfélag er sífellt brýnna að nota endurnýjanlega orku eins og „vindorku, ljósorku, vatn og kjarnorku“. Í samanburði við aðrar endurnýjanlegar orkugjafa býr mannkynið yfir þroskuðu, öruggustu og áreiðanlegustu tækni til að nota sólarorku. Meðal þeirra hefur sólarselluiðnaðurinn með hágæða kísil sem undirlag þróast gríðarlega hratt. Í lok árs 2023 hafði uppsafnað uppsett afkastageta sólarorkuframleiðslu í landinu mínu farið yfir 250 gígavött og sólarorkuframleiðsla hafði náð 266,3 milljörðum kWh, sem er um 30% aukning frá fyrra ári, og nýlega bætt við afkastagetu er 78,42 milljónir kílóvött, sem er 154% aukning frá fyrra ári. Í lok júní var uppsafnað uppsett afkastageta sólarorkuframleiðslu um 470 milljónir kílóvött, sem hefur tekið fram úr vatnsafli og orðið næststærsta orkugjafinn í landinu mínu.
Þótt sólarorkuiðnaðurinn sé í örri þróun, þá er nýr efnisiðnaður sem styður hann einnig í örri þróun. Kvarshlutar eins ogkvarsdeiglur, kvarsbátar og kvarsflöskur eru meðal þeirra, sem gegna mikilvægu hlutverki í framleiðsluferli sólarorku. Til dæmis eru kvarsdeiglur notaðar til að geyma bráðið kísill við framleiðslu á kísillstöngum og kísillstöngum; kvarsbátar, rör, flöskur, hreinsunartankar o.s.frv. gegna hlutverki í dreifingu, hreinsun og öðrum ferlum við framleiðslu sólarsella o.s.frv., og tryggja hreinleika og gæði kísillefna.
Helstu notkunarsvið kvarsíhluta fyrir framleiðslu á sólarljósi
Í framleiðsluferli sólarljósfrumna eru kísilplötur settar á skífubát og báturinn er settur á skífubáta fyrir dreifingu, LPCVD og önnur varmaferli, en kísilkarbíðsspaða er lykilhleðsluþátturinn til að færa bátastoðina sem ber kísilplötur inn í og út úr hitunarofninum. Eins og sést á myndinni hér að neðan getur kísilkarbíðsspaða tryggt sammiðju kísilplötunnar og ofnrörsins, þannig að dreifingin og óvirkjunin verða jafnari. Á sama tíma er hún mengunarlaus og afmyndast ekki við hátt hitastig, hefur góða hitaáfallsþol og mikla burðargetu og hefur verið mikið notuð á sviði sólarljósfrumna.
Skýringarmynd af helstu íhlutum rafhlöðuhleðslunnar
Í mjúkri lendingardreifingarferlinu, hefðbundinn kvarsbátur ogoblátubáturStuðningurinn þarf að setja kísilplötuna ásamt kvarsbátastuðningnum í kvarsrörið í dreifiofninum. Í hverju dreifingarferli er kvarsbátastuðningurinn, fylltur með kísilplötum, settur á kísilkarbíðspaða. Eftir að kísilkarbíðspaðan fer inn í kvarsrörið sekkur spaðinn sjálfkrafa til að setja kvarsbátastuðninginn og kísilplötuna niður og rennur síðan hægt aftur til upprunans. Eftir hvert ferli þarf að fjarlægja kvarsbátastuðninginn afkísillkarbíð spaðiSlík tíð notkun mun valda því að kvarsbátafestingin slitnar til langs tíma. Þegar kvarsbátafestingin springur og brotnar mun allur kvarsbátafestingin detta af kísillkarbíðspaðanum og síðan skemma kvarshlutana, kísillplöturnar og kísillkarbíðspaðana fyrir neðan. Kísillkarbíðspaðinn er dýr og ekki hægt að gera við hann. Þegar slys verður mun það valda miklu eignatjóni.
Í LPCVD ferlinu munu ekki aðeins ofangreind hitaspennuvandamál koma upp, heldur, þar sem LPCVD ferlið krefst þess að silangas fari í gegnum kísilplötuna, mun langtímaferlið einnig mynda kísilhúð á bátagrindinni og bátagrindinni. Vegna ósamræmis í hitaþenslustuðlum húðaðs kísils og kvarss munu bátagrindin og báturinn springa og líftími þeirra mun minnka verulega. Líftími venjulegra kvarsbáta og bátagrinda í LPCVD ferlinu er venjulega aðeins 2 til 3 mánuðir. Þess vegna er sérstaklega mikilvægt að bæta bátagrindarefnið til að auka styrk og endingartíma bátagrindarinnar til að forðast slík slys.
Í stuttu máli, þar sem framleiðslutími og fjöldi skipta eykst við framleiðslu sólarsella, eru kvarsbátar og aðrir íhlutir viðkvæmir fyrir falnum sprungum eða jafnvel brotum. Líftími kvarsbáta og kvarsröra í núverandi almennum framleiðslulínum í Kína er um 3-6 mánuðir og þarf að loka þeim reglulega til að þrífa, viðhalda og skipta um kvarsflutningsbúnað. Þar að auki er framboð og eftirspurn eftir hágæða kvarssandi sem notaður er sem hráefni fyrir kvarsíhluti nú þröng og verðið hefur verið hátt í langan tíma, sem augljóslega er ekki til þess fallið að bæta framleiðsluhagkvæmni og efnahagslegan ávinning.
Kísilkarbíð keramik„Mæta upp“
Nú hafa menn fundið upp efni með betri afköstum til að koma í stað sumra kvarsíhluta - kísilkarbíðkeramik.
Kísilkarbíðkeramik hefur góðan vélrænan styrk, hitastöðugleika, háan hitaþol, oxunarþol, hitaáfallsþol og efnatæringarþol og er mikið notað á heitum sviðum eins og málmvinnslu, vélum, nýrri orku og byggingarefnum og efnum. Afköst þess eru einnig nægjanleg fyrir dreifingu TOPcon frumna í sólarorkuframleiðslu, LPCVD (lágþrýstings efnagufuútfellingu), PECVD (plasma efnagufuútfellingu) og öðrum varmaferlum.
LPCVD kísillkarbíð bátastoð og bór-útvíkkað kísillkarbíð bátastoð
Í samanburði við hefðbundin kvarsefni hafa bátafestingar, bátar og rör úr kísilkarbíði keramikefnum meiri styrk, betri hitastöðugleika, enga aflögun við háan hita og endingartíma sem er meira en fimm sinnum meiri en kvarsefni, sem getur dregið verulega úr notkunarkostnaði og orkutapi vegna viðhalds og niðurtíma. Kostnaðarhagurinn er augljós og uppspretta hráefna er fjölbreytt.
Meðal þeirra hefur hvarfsintrað kísilkarbíð (RBSiC) lágt sintunarhitastig, lágan framleiðslukostnað, mikla efnisþéttingu og nánast enga rúmmálsrýrnun við hvarfsintrun. Það er sérstaklega hentugt til undirbúnings á stórum og flóknum byggingarhlutum. Þess vegna er það hentugast til framleiðslu á stórum og flóknum vörum eins og bátastoðum, bátum, sveifarásum, ofnrörum o.s.frv.
Kísilkarbíðskífubátarhafa einnig mikla þróunarmöguleika í framtíðinni. Óháð LPCVD ferlinu eða bórþensluferlinu er líftími kvarsbátsins tiltölulega lágur og varmaþenslustuðull kvarsefnisins er ekki í samræmi við hitaþenslustuðul kísillkarbíðefnisins. Þess vegna er auðvelt að fá frávik í ferlinu við að passa við kísillkarbíðbátahaldarann við hátt hitastig, sem leiðir til þess að báturinn hristist eða jafnvel brotnar. Kísillkarbíðbáturinn notar ferlisleiðina með einum hluta mótun og heildarvinnslu. Kröfur um lögun og staðsetningarþol hans eru miklar og hann vinnur betur með kísillkarbíðbátahaldaranum. Að auki hefur kísillkarbíð mikinn styrk og báturinn er mun ólíklegri til að brotna vegna árekstra manna en kvarsbáturinn.
Kísilkarbíðskífubátur
Ofnrörið er aðal varmaflutningsþáttur ofnsins og gegnir hlutverki í þéttingu og jafnri varmaflutningi. Í samanburði við kvarsofnrör hafa kísilkarbíðofnrör góða varmaleiðni, jafna upphitun og góðan varmastöðugleika og endingartími þeirra er meira en 5 sinnum meiri en kvarsrör.
Yfirlit
Almennt séð, hvort sem það er hvað varðar afköst vöru eða notkunarkostnað, hafa kísilkarbíð keramik efni fleiri kosti en kvars efni á ákveðnum sviðum sólarsellusviðsins. Notkun kísilkarbíð keramik efna í sólarorkuiðnaðinum hefur hjálpað sólarorkufyrirtækjum mjög að draga úr fjárfestingarkostnaði hjálparefna og bæta gæði vöru og samkeppnishæfni. Í framtíðinni, með víðtækri notkun stórra kísilkarbíð ofnröra, hágæða kísilkarbíð báta og bátastoða og stöðugri lækkun kostnaðar, mun notkun kísilkarbíð keramik efna á sviði sólarsellu verða lykilþáttur í að bæta skilvirkni ljósorkubreytingar og lækka iðnaðarkostnað á sviði sólarorkuframleiðslu og mun hafa mikilvæg áhrif á þróun nýrrar sólarorku.
Birtingartími: 5. nóvember 2024