Кейс судалгаа: N хэлбэрийн цахиурын өсөлтөд 32 инчийн монокристалл дулааны талбайд зориулсан өндөр цэвэршилттэй графитын бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Зохиогч:Доктор Стивен Чиу, VET Energy компанийн Ахлах хагас дамжуулагч материалын инженер, техникийн захирал
Нийтлэгдсэн:2026 оны 8-р сар | Техникийн талбайн тайлан ба инженерийн шинжилгээ
Төслийн товч агуулга ба тойм
- Салбар:Нарны гэрэл болон хагас дамжуулагч цахиурын вафлийн үйлдвэрлэл
- Үйл явц:Czochralski (CZ) N хэлбэрийн (TOPCon/HJT) Монокристалл ембүү татах
- Тоног төхөөрөмж:32 инчийн том диаметртэй дулааны талбайн зуух (50 нэгжийг үнэлэв)
- Шийдэл:Гүн галоген цэвэршүүлсэн изостатик графитын бүрэлдэхүүн хэсгүүд (Үнс ≤ 2-5 ppm) + CVD SiC бүрхүүл
- Тоон үзүүлэлтээр илэрхийлэгдсэн нөлөө:Цөөнхийн тээвэрлэгчийн ашиглалтын хугацааг <100 μs-ээс >380 μs хүртэл нэмэгдүүлсэн; Бөмбөгний гарц +18%; Дулааны талбайн ашиглалтын хугацаа +30%.
Оршил: Өндөр үр ашигтай N хэлбэрийн цахиурын өсөлтөд 32 инчийн дулааны талбайн сорилт
Фотоволтайкийн салбар P хэлбэрийн PERC-ээс N хэлбэрийн TOPCon болон Heterojunction (HJT) нарны зай хураагуур руу хурдацтай шилжиж байгаа тул өндөр цэвэршилттэй цахиурын хавтангийн эрэлт огцом өссөн. N хэлбэрийн цахиурын суурь нь маш өндөр цөөнхийн тээвэрлэгчийн ашиглалтын хугацаа (ихэвчлэн >300 μs) болон бараг тэг шилжилтийн металлын хольцын бохирдол шаарддаг.
Цахиурын хавтангийн үйлдвэрлэгчид дамжуулах чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд тигелийн хэмжээг 32 инч ба түүнээс дээш болгож өргөжүүлж байна. Гэсэн хэдий ч 32 инчийн дулааны талбайд 1450°C-аас дээш температурт ажиллах нь инженерийн ноцтой сорилтуудыг бий болгодог:
- Дулааны доройтол ба тэгш бус байдал:Стандарт бал чулуун халаагуур болон суурь дээр асар их дулааны градиент нь бүтцийн деформаци болон хагарал үүсгэдэг.
- Дэгдэмхий металлын бохирдол:Уламжлалт бал чулуунд агуулагдах ул мөрийн хольцын элементүүд (Fe, Ni, Cu, V) нь талстыг удаан хугацаанд татах явцад ууршиж, хайлсан цахиур руу шууд шилжиж, цөөнхийн тээвэрлэгчийн насан туршийн доройтлыг үүсгэдэг.
Инженерийн шийдэл: Хэт цэвэршүүлсэн изостатик бал чулуу ба CVD SiC хамгаалалт
Эдгээр техникийн саад бэрхшээлийг даван туулахын тулд VeTek Semiconductor нь өндөр температурт галоген цэвэршүүлэлтэд өртсөн өндөр нягтралтай изостатик бал чулуу болон хамгаалалтын CVD цахиурын карбид (SiC) бүрхүүлээс бүрдсэн 32 инчийн дулааны талбайн угсралтын бүх хэсэгт цогц материалын шинэчлэлтийг хэрэгжүүлсэн.
1. Гүн галоген цэвэршүүлэлт (Үнсний агууламж ≤ 2-5 ppm)
Стандарт үйлдвэрлэлийн бал чулуу нь 50 ppm-ээс 200 ppm хүртэлх үнсний агууламжийг агуулдаг. Вакуум орчинд 1450°C-д эдгээр ул мөр элементүүд ууршдаг. Бидний өмчийн өндөр температурт галоген хийн цэвэршүүлэх процесс нь металл хольцыг 2400°C-аас дээш температурт ууршимтгай галоген нэгдлүүд (хлорид/фторид) болгон хувиргадаг.
- Гэрэлтүүлгийн урсацын массын спектрометр (GDMS) шинжилгээнийт металл хольц (Fe, Cr, Ni, Cu, V) нь 0.5 ppm-ээс доош буурч, нийт үнсний агууламж ≤ 2 ppm болохыг баталгаажуулдаг.
- Үр дүн:120+ цагийн тасралтгүй татах мөчлөгийн үеэр хайлсан цахиурын цөөрмийг бохирдлоос хамгаалж, суурь металл хийн ялгаралтыг арилгана.
2. Дулааны тогтвортой байдлын өндөр нягтралтай изостатик графитын бүтэц
Бал чулуун халаагуур, тигелийн сусцептор, тусгаарлагч торх зэрэг эд ангиудыг өндөр нягтралтай (1.85 г/см³), нарийн ширхэгтэй (үрийн хэмжээ <10 μм) изостатик бал чулуугаар боловсруулдаг. Изостатик шахалт нь изотроп дулааны тэлэлтийг (CTE) жигд байлгаж, давтагдсан дулааны мөчлөгийн үед орон нутгийн дулааны стресс, гажуудал, механик хагарал үүсэхээс сэргийлдэг.
3. Хамгаалалтын CVD цахиурын карбид (SiC) бүрхүүл
Цахиурын уур болон идэмхий цэвэрлэгээний хийд өртсөн чухал эд ангиудыг 50-80 мкм нягттай химийн уурын тунадасжилт (CVD) цахиурын карбид (SiC) давхаргаар бүрсэн.
- Зэврэлтийн саад:Дэгдэмхий цахиурын уур (SiO) болон бал чулуун суурь (SiO + 2C → SiC + CO) хоорондын шууд химийн урвалаас сэргийлж, гадаргуугийн элэгдэл болон нүүрстөрөгчийн тоос үүсэхийг арилгана.
- Геометрийн нарийвчлал:Үйлчилгээний интервалаас 30%-иас дээш хугацаанд дулааны талбайн геометрийг яг таг хадгалдаг.
Хэмжсэн гүйцэтгэлийн өгөгдөл ба хээрийн туршилтын баталгаажуулалт
TOPCon цахиурын хавтангийн үйлдвэрлэлийн 1-р зэрэглэлийн үйлдвэрт 50 үйлдвэрлэлийн хэмжээний 32 инчийн CZ зууханд 6 сарын харьцуулсан хээрийн туршилт явуулсан. Доор стандарт бал чулуун эд ангиудыг VeTek Semiconductor-ийн цэвэршүүлсэн дулааны хээрийн уусмалтай харьцуулсан гүйцэтгэлийн жишиг үзүүлэлтийг харуулав.
| Гүйцэтгэлийн хэмжүүр | Стандарт Графитын Дулааны Талбар | VeTek цэвэршүүлсэн графит уусмал |
|---|---|---|
| Графитын их хэмжээний үнсний агууламж | 50 – 100 ppm | ≤ 2 – 5 ppm (Галоген цэвэршүүлсэн) |
| Нийт металлын хольц (GDMS) | ~15 – 30 ppm (Fe, Ni, V) | <0.5 ppm |
| Цөөнхийн тээвэрлэгчийн дундаж наслалт | 85 – 120 μs (Өндөр хэлбэлзэл) | 380 – 450 μs (Тогтмол өндөр) |
| Дулааны талбайн бүрэлдэхүүн хэсгийн ашиглалтын хугацаа | 60 – 75 татах цикл | 90 – 105 татах цикл (+30%) |
| А зэрэглэлийн N төрлийн ембүүний гарцын түвшин | 74.5% | 92.5% (+18%-ийн ургацын сайжруулалт) |
Түгээмэл асуултууд (Түгээмэл асуултууд)
А1: 32 инчийн N хэлбэрийн монокристалл цахиурын таталтын үед ургацын алдагдлын үндсэн шалтгаан юу вэ?
А1:Ургацын алдагдал нь голчлон металлын хольцын бохирдол (цөөнхийн тээвэрлэгчийн ашиглалтын хугацааг богиносгодог) болон том диаметртэй бал чулуун халаагчийн бүтцийн дулааны деформациас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь хатуу-шингэн талстын интерфейсийг алдагдуулдаг.
А2: Галоген цэвэршүүлэлт нь үнсний агууламжийг 5 ppm-ээс доош түвшинд хэрхэн хүргэдэг вэ?
А2:Галоген цэвэршүүлэлт нь хлор болон фторын хий шахах үед бал чулуун эд ангиудыг өндөр температурт (>2,400°C) байлгадаг. Эдгээр хий нь гүнд байрлах металл элементүүдтэй урвалд орж, тэдгээрийг дэгдэмхий металл галогенид болгон хувиргаж, улмаар хэт цэвэр бал чулуу үүсгэдэг.
А3: CVD SiC бүрхүүлийг дахин бүрэх эсвэл бал чулуун дулааны талбайн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хэрэглэж болох уу?
А3:CVD SiC бүрхүүлийг бал чулуун тигель, урсгалын хөтөч, халаагч, дулаалгын торх зэрэг элэгдэлд тэсвэртэй эд ангиудад хамгийн тохиромжтой. Суурийн элэгдлээс хамааран зарим эд ангиудыг дахин боловсруулж, дахин бүрэх боломжтой бөгөөд энэ нь нийт ашиглалтын зардлыг бууруулдаг.
Дүгнэлт ба техникийн зөвлөгөө
CVD SiC хамгаалалттай хэт цэвэршүүлсэн изостатик бал чулуун бүрэлдэхүүн хэсгүүд рүү шинэчлэх нь 32 инчийн N хэлбэрийн монокристалл цахиурын өсөлтөд гарц болон хольцын саад тотгорыг шийдвэрлэх шууд, хэмжигдэхүйц замыг бий болгодог. Нарны хавтангийн үйлдвэрлэгчид үндсэн гарцыг 18%-иар сайжруулж, дулааны талбайн ашиглалтын хугацааг 30%-иар уртасгаснаар ихээхэн хэмжээний ROI-д хүрч чадна.
Өнөөдөр монокристалл дулааны талбараа оновчтой болгоорой
Бүрэн техникийн өгөгдлийн хуудсыг (TDS) татаж авах эсвэл манай инженерийн мэргэжилтнүүдтэй холбогдож захиалгат үнийн санал аваарай.
Өнөөдөр монокристалл дулааны талбараа оновчтой болгоорой
Бүрэн техникийн өгөгдлийн хуудсыг (TDS) татаж авах эсвэл манай инженерийн мэргэжилтнүүдтэй холбогдож захиалгат үнийн санал аваарай.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 8-р сарын 15