태양광 분야에서 탄화규소 세라믹의 응용

① 태양광 전지 생산 공정에서 핵심적인 담체 물질입니다.
탄화규소 구조 세라믹 중에서도 탄화규소 보트 지지체는 태양광 산업에서 높은 수준의 번영을 누리며 태양광 전지 생산 공정의 핵심 담체 소재로 각광받고 있으며, 업계의 관심도 점점 높아지고 있습니다.

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현재 선박 지지대, 선박 보관함, 배관 부속품 등은 석영으로 만들어지는 경우가 많지만, 국내외 고순도 석영 모래 광물 공급에 제약이 있고 생산 능력도 제한적입니다. 고순도 석영 모래는 수급 불균형이 심각하고 가격이 장기간 높은 수준을 유지하고 있으며, 제품 수명 또한 짧습니다. 석영 소재와 비교했을 때, 탄화규소 소재로 만든 선박 지지대, 선박 보관함, 배관 부속품 등은 열 안정성이 우수하고 고온에서도 변형이 없으며 유해한 침전물이 생성되지 않습니다. 석영 제품의 훌륭한 대체재로서 1년 이상의 긴 수명을 자랑하여 유지 보수 및 수리로 인한 사용 비용과 생산 능력 손실을 크게 줄일 수 있습니다. 비용 효율성이 뛰어나며, 태양광 분야의 담체 소재로서 활용 전망이 밝습니다.

② 태양열 발전 시스템의 열 흡수 재료로 사용할 수 있습니다.
타워형 태양열 발전 시스템은 높은 집광률(200~1000kW/㎡), 고온 열순환, 낮은 열손실, 간단한 구조 및 높은 효율로 인해 태양열 발전 분야에서 높은 평가를 받고 있습니다. 타워형 태양열 발전의 핵심 부품인 흡수판은 자연광보다 200~300배 강한 복사 강도를 견뎌야 하며, 작동 온도는 섭씨 1000도 이상에 달할 수 있으므로, 열 발전 시스템의 안정적인 작동과 효율을 위해 흡수판의 성능이 매우 중요합니다. 기존 금속 재질 흡수판의 작동 온도에는 한계가 있어 세라믹 흡수판이 새로운 연구 분야로 주목받고 있습니다. 알루미나 세라믹, 코디어라이트 세라믹, 탄화규소 세라믹 등이 흡수판 재료로 널리 사용되고 있습니다.

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태양열 발전소 흡수탑

그중에서도 탄화규소 세라믹은 높은 강도, 넓은 비표면적, 내식성, 내산화성, 우수한 단열성, 내열충격성 및 고온성 등의 탁월한 특성을 지니고 있다. 알루미나 및 코디어라이트 세라믹 흡수재와 비교했을 때, 탄화규소 세라믹은 고온 성능이 더욱 우수하다. 소결 탄화규소로 제작된 흡수재를 사용하면 재료 손상 없이 최대 1200°C의 출구 공기 온도를 달성할 수 있다.


게시 시간: 2024년 10월 15일
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