Kanthi perkembangan donya saiki sing terus-terusan, energi sing ora bisa dianyari saya suwe saya entek, lan masyarakat manungsa saya mendesak kanggo nggunakake energi terbarukan sing diwakili dening "angin, cahya, banyu lan nuklir". Dibandhingake karo sumber energi terbarukan liyane, manungsa duwe teknologi sing paling diwasa, aman lan dipercaya kanggo nggunakake energi surya. Antarane, industri sel fotovoltaik kanthi silikon kemurnian tinggi minangka substrat wis berkembang kanthi cepet banget. Ing pungkasan taun 2023, kapasitas terpasang fotovoltaik surya kumulatif negaraku wis ngluwihi 250 gigawatt, lan pembangkit listrik fotovoltaik wis tekan 266,3 milyar kWh, mundhak udakara 30% saben taun, lan kapasitas pembangkit listrik sing ditambahake yaiku 78,42 yuta kilowatt, mundhak 154% saben taun. Ing pungkasan wulan Juni, kapasitas terpasang kumulatif pembangkit listrik fotovoltaik udakara 470 yuta kilowatt, sing wis ngluwihi tenaga banyu dadi sumber daya paling gedhe nomer loro ing negaraku.
Nalika industri fotovoltaik berkembang kanthi cepet, industri bahan anyar sing ndhukung uga berkembang kanthi cepet. Komponen kuarsa kayatawadah kuarsa, prau kuarsa, lan botol kuarsa kalebu ing antarane, sing nduweni peran penting ing proses manufaktur fotovoltaik. Contone, wadhah kuarsa digunakake kanggo nyimpen silikon cair ing produksi batang silikon lan ingot silikon; prau kuarsa, tabung, botol, tangki pembersih, lan liya-liyane nduweni fungsi bantalan ing difusi, pembersihan lan proses liyane ing produksi sel surya, lan liya-liyane, kanggo njamin kemurnian lan kualitas bahan silikon.
Aplikasi utama komponen kuarsa kanggo manufaktur fotovoltaik
Ing proses manufaktur sel fotovoltaik surya, wafer silikon diselehake ing prau wafer, lan prau diselehake ing dhukungan prau wafer kanggo difusi, LPCVD lan proses termal liyane, dene dayung kantilever silikon karbida minangka komponen pemuatan utama kanggo mindhah dhukungan prau sing nggawa wafer silikon menyang lan metu saka tungku pemanas. Kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki, dayung kantilever silikon karbida bisa njamin konsentrisitas wafer silikon lan tabung tungku, saengga nggawe difusi lan pasivasi luwih seragam. Ing wektu sing padha, bebas polusi lan ora cacat ing suhu dhuwur, duwe resistensi kejut termal sing apik lan kapasitas beban sing gedhe, lan wis digunakake sacara wiyar ing bidang sel fotovoltaik.
Diagram skematis komponen pemuatan baterei utama
Ing proses difusi pendaratan alus, prau kuarsa tradisional lanprau waferdhukungan kudu nggabungake wafer silikon karo dhukungan prau kuarsa menyang tabung kuarsa ing tungku difusi. Ing saben proses difusi, dhukungan prau kuarsa sing diisi wafer silikon diselehake ing dayung silikon karbida. Sawise dayung silikon karbida mlebu tabung kuarsa, dayung kanthi otomatis klelep kanggo nyelehake dhukungan prau kuarsa lan wafer silikon, banjur alon-alon bali menyang asale. Sawise saben proses, dhukungan prau kuarsa kudu dicopot sakadayung silikon karbidaOperasi sing kerep kaya ngono bakal nyebabake penyangga prau kuarsa dadi rusak sajrone wektu sing suwe. Sawise penyangga prau kuarsa retak lan pecah, kabeh penyangga prau kuarsa bakal tiba saka dayung silikon karbida, banjur ngrusak bagean kuarsa, wafer silikon, lan dayung silikon karbida ing ngisore. Dayung silikon karbida iku larang lan ora bisa didandani. Sawise kedadeyan kacilakan, bakal nyebabake kerugian properti sing gedhe.
Ing proses LPCVD, ora mung masalah stres termal sing kasebut ing ndhuwur sing bakal kedadeyan, nanging amarga proses LPCVD mbutuhake gas silane kanggo ngliwati wafer silikon, proses jangka panjang uga bakal mbentuk lapisan silikon ing dhukungan prau wafer lan prau wafer. Amarga ora konsisten koefisien ekspansi termal silikon lan kuarsa sing dilapisi, dhukungan prau lan prau bakal retak, lan umure bakal suda banget. Umur prau kuarsa biasa lan dhukungan prau ing proses LPCVD biasane mung 2 nganti 3 wulan. Mulane, penting banget kanggo ningkatake bahan dhukungan prau kanggo nambah kekuatan lan umur layanan dhukungan prau kanggo nyegah kacilakan kasebut.
Cekakipun, nalika wektu proses lan kaping pirang-pirang mundhak sajrone produksi sel surya, prau kuarsa lan komponen liyane rentan retak utawa malah pecah. Umur prau kuarsa lan tabung kuarsa ing jalur produksi utama saiki ing China udakara 3-6 wulan, lan kudu ditutup kanthi rutin kanggo ngresiki, njaga, lan ngganti pembawa kuarsa. Kajaba iku, pasir kuarsa kemurnian tinggi sing digunakake minangka bahan mentah kanggo komponen kuarsa saiki ana ing kahanan pasokan lan panjaluk sing sithik, lan rega wis mlaku ing tingkat sing dhuwur sajrone wektu sing suwe, sing jelas ora kondusif kanggo ningkatake efisiensi produksi lan keuntungan ekonomi.
Keramik silikon karbida"muncul"
Saiki, wong-wong wis nemokake bahan kanthi kinerja sing luwih apik kanggo ngganti sawetara komponen kuarsa - keramik silikon karbida.
Keramik silikon karbida duwé kekuatan mekanik sing apik, stabilitas termal, tahan suhu dhuwur, tahan oksidasi, tahan kejut termal lan tahan korosi kimia, lan akèh digunakaké ing lapangan panas kaya ta metalurgi, mesin, energi anyar, lan bahan bangunan lan bahan kimia. Performané uga cukup kanggo difusi sel TOPcon ing manufaktur fotovoltaik, LPCVD (deposisi uap kimia tekanan rendah), PECVD (deposisi uap kimia plasma) lan pranala proses termal liyané.
Dhukungan prau silikon karbida LPCVD lan dhukungan prau silikon karbida sing dikembangake boron
Dibandhingake karo bahan kuarsa tradisional, penyangga prau, prau, lan produk tabung sing digawe saka bahan keramik silikon karbida duwe kekuatan sing luwih dhuwur, stabilitas termal sing luwih apik, ora ana deformasi ing suhu dhuwur, lan umure luwih saka 5 kali lipat saka bahan kuarsa, sing bisa nyuda biaya panggunaan lan kerugian energi sing disebabake dening perawatan lan downtime kanthi signifikan. Kauntungan biaya jelas, lan sumber bahan mentah akeh.
Antarane, silikon karbida sinter reaksi (RBSiC) nduweni suhu sintering sing endhek, biaya produksi sing endhek, densifikasi bahan sing dhuwur, lan meh ora ana penyusutan volume sajrone sintering reaksi. Iki cocog banget kanggo nyiapake bagean struktural ukuran gedhe lan bentuk kompleks. Mulane, paling cocog kanggo produksi produk ukuran gedhe lan kompleks kayata penyangga prau, prau, dayung kantilever, tabung tungku, lan liya-liyane.
Prau wafer silikon karbidauga duwe prospek pangembangan sing apik ing mangsa ngarep. Preduli saka proses LPCVD utawa proses ekspansi boron, umur prau kuarsa relatif kurang, lan koefisien ekspansi termal saka bahan kuarsa ora konsisten karo bahan silikon karbida. Mulane, gampang ana penyimpangan ing proses cocog karo wadhah prau silikon karbida ing suhu dhuwur, sing nyebabake kahanan goyang prau utawa malah ngrusak prau. Prau silikon karbida nggunakake rute proses cetakan siji-potong lan pangolahan sakabèhé. Syarat toleransi bentuk lan posisine dhuwur, lan luwih apik kerja sama karo wadhah prau silikon karbida. Kajaba iku, silikon karbida duwe kekuatan sing dhuwur, lan prau luwih cenderung rusak amarga tabrakan manungsa tinimbang prau kuarsa.
Prau wafer silikon karbida
Tabung tungku minangka komponen transfer panas utama tungku, sing nduweni peran ing penyegelan lan transfer panas sing seragam. Dibandhingake karo tabung tungku kuarsa, tabung tungku silikon karbida nduweni konduktivitas termal sing apik, pemanasan sing seragam, lan stabilitas termal sing apik, lan umure luwih saka 5 kali lipat saka tabung kuarsa.
Ringkesan
Umumé, saka segi kinerja produk utawa biaya panggunaan, bahan keramik silikon karbida nduweni kaluwihan luwih akeh tinimbang bahan kuarsa ing aspek tartamtu ing bidang sel surya. Aplikasi bahan keramik silikon karbida ing industri fotovoltaik wis mbantu banget perusahaan fotovoltaik nyuda biaya investasi bahan bantu lan ningkatake kualitas lan daya saing produk. Ing mangsa ngarep, kanthi aplikasi tabung tungku silikon karbida ukuran gedhe, prau silikon karbida kemurnian tinggi lan penyangga prau lan pengurangan biaya sing terus-terusan, aplikasi bahan keramik silikon karbida ing bidang sel fotovoltaik bakal dadi faktor kunci kanggo ningkatake efisiensi konversi energi cahya lan nyuda biaya industri ing bidang pembangkit listrik fotovoltaik, lan bakal duwe pengaruh penting marang pangembangan energi anyar fotovoltaik.
Wektu kiriman: 05-Nov-2024