Fotovoltinių puslaidininkių pramonės „juodojo aukso“ paslaptis: izostatinio grafito troškimas ir priklausomybė nuo jo

Izostatinis grafitas yra labai svarbi medžiaga fotovoltiniuose elementuose ir puslaidininkiuose. Sparčiai augant vietinėms izostatinio grafito įmonėms, užsienio įmonių monopolija Kinijoje buvo sugriauta. Nuolat vykdant nepriklausomus tyrimus ir plėtrą bei diegiant technologinius proveržius, kai kurių mūsų pagrindinių produktų veiklos rodikliai prilygsta tarptautinių konkurentų rodikliams arba netgi juos pagerina. Tačiau dėl dvejopo poveikio – krintančių žaliavų kainų ir galutinių vartotojų sąnaudų mažinimo – kainos toliau mažėjo. Šiuo metu vietinių žemos klasės produktų pelnas yra mažesnis nei 20 %. Nuolat didinant gamybos pajėgumus, izostatinio grafito įmonėms palaipsniui kyla naujas spaudimas ir iššūkiai.

1. Kas yra izostatinis grafitas?

Izostatinis grafitas – tai grafito medžiagos, pagamintos izostatinio presavimo būdu. Kadangi izostatiniu būdu presuotas grafitas liejimo proceso metu yra tolygiai ir stabiliai spaudžiamas skysčio slėgiu, pagaminta grafito medžiaga pasižymi puikiomis savybėmis. Nuo pat savo atsiradimo septintajame dešimtmetyje izostatinis grafitas tapo lyderiu tarp naujų grafito medžiagų dėl savo unikalių savybių ir plataus pritaikymo spektro.

2. Izostatinio grafito gamybos procesas

Izostatiniu būdu presuoto grafito gamybos proceso eiga parodyta paveikslėlyje. Izostatiniam grafitui reikalingos struktūriškai izotropinės žaliavos. Žaliavas reikia sumalti į smulkesnius miltelius. Reikia taikyti izostatinio presavimo ir formavimo technologiją. Deginimo ciklas yra labai ilgas. Norint pasiekti tikslinį tankį, reikia atlikti kelis impregnavimo ir deginimo ciklus. Grafitizacijos laikotarpis taip pat yra daug ilgesnis nei įprasto grafito.

3. Izostatinio grafito panaudojimas

Izostatinis grafitas turi platų pritaikymo spektrą, daugiausia puslaidininkių ir fotovoltinių elementų srityse.

Fotovoltinių elementų srityje izostatiniu būdu presuotas grafitas daugiausia naudojamas grafito komponentuose, skirtuose monokristalinio silicio auginimo krosnyse, grafito terminio lauko srityje ir polikristalinio silicio luitų krosnyse. Tiksliau, spaustukuose polikristalinio silicio medžiagų gamybai, dujų skirstytuvuose hidrinimo krosnyse, kaitinimo elementuose, izoliaciniuose cilindruose ir polikristalinių luitų šildytuvuose, kryptiniuose blokuose, taip pat kreipiamuosiuose vamzdžiuose monokristalinio auginimo ir kitoms mažesnio dydžio dalims.

Puslaidininkių srityje šildytuvuose ir izoliaciniuose cilindruose safyro monokristalų auginimui gali būti naudojamas arba izostatinis grafitas, arba liejamas grafitas. Be to, iš izostatiniu būdu presuoto grafito gaminami ir kiti komponentai, tokie kaip tigliai, šildytuvai, elektrodai, šilumą izoliuojančios ekranavimo plokštės ir sėklų kristalai. Apie 30 tipų laikiklių, besisukančių tiglių pagrindų, įvairių apskritų plokščių ir šilumą atspindinčių plokščių.