နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး photovoltaic ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ခြင်းသည် ကမ္ဘာ့အလားအလာအရှိဆုံး စွမ်းအင်လုပ်ငန်းသစ်တစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။ polysilicon နှင့် amorphous silicon ဆိုလာဆဲလ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက monocrystalline silicon သည် photovoltaic ဓာတ်အားထုတ်လုပ်သည့်ပစ္စည်းတစ်ခုအနေဖြင့် photoelectric conversion efficiency မြင့်မားပြီး ထူးချွန်သော စီးပွားရေးအားသာချက်များရှိပြီး နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး photovoltaic ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ရာတွင် အဓိကကျသောနည်းလမ်းတစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။ Czochralski (CZ) သည် monocrystalline silicon ကိုပြင်ဆင်ရန် အဓိကနည်းလမ်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ Czochralski monocrystalline မီးဖို၏ဖွဲ့စည်းမှုတွင် မီးဖိုစနစ်၊ vacuum စနစ်၊ ဓာတ်ငွေ့စနစ်၊ thermal field စနစ်နှင့် electrical control system တို့ပါဝင်သည်။ thermal field စနစ်သည် monocrystalline silicon ကြီးထွားမှုအတွက် အရေးကြီးဆုံးအခြေအနေများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး monocrystalline silicon ၏ အရည်အသွေးသည် thermal field ၏ အပူချိန် gradient ဖြန့်ဖြူးမှုအပေါ် တိုက်ရိုက်သက်ရောက်မှုရှိသည်။
အပူစက်ကွင်း အစိတ်အပိုင်းများကို အဓိကအားဖြင့် ကာဗွန်ပစ္စည်းများ (ဂရပ်ဖိုက်ပစ္စည်းများနှင့် ကာဗွန်/ကာဗွန်ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ) ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး ၎င်းတို့ကို ပုံ ၁ တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ၎င်းတို့၏ လုပ်ဆောင်ချက်များအလိုက် အထောက်အပံ့အစိတ်အပိုင်းများ၊ လုပ်ဆောင်နိုင်သော အစိတ်အပိုင်းများ၊ အပူပေးသည့် အစိတ်အပိုင်းများ၊ အကာအကွယ်အစိတ်အပိုင်းများ၊ အပူလျှပ်ကာပစ္စည်းများ စသည်တို့အဖြစ် ခွဲခြားထားသည်။ monocrystalline silicon ၏ အရွယ်အစား ဆက်လက်တိုးလာသည်နှင့်အမျှ အပူစက်ကွင်း အစိတ်အပိုင်းများအတွက် အရွယ်အစားလိုအပ်ချက်များလည်း တိုးလာပါသည်။ ၎င်း၏ အတိုင်းအတာတည်ငြိမ်မှုနှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် ကာဗွန်/ကာဗွန်ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများသည် monocrystalline silicon အတွက် အပူစက်ကွင်းပစ္စည်းများအတွက် ပထမဆုံးရွေးချယ်မှု ဖြစ်လာသည်။
ကော့ချ်ရာရှဲလ်စီယန် monocrystalline silicon လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ silicon ပစ္စည်းအရည်ပျော်ခြင်းသည် silicon vapor နှင့် molten silicon splash များကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး carbon/carbon thermal field ပစ္စည်းများ၏ silicification တိုက်စားမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး carbon/carbon thermal field ပစ္စည်းများ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို ပြင်းထန်စွာ ထိခိုက်စေသည်။ ထို့ကြောင့် carbon/carbon thermal field ပစ္စည်းများ၏ silicification တိုက်စားမှုကို မည်သို့လျှော့ချပြီး ၎င်းတို့၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို မည်သို့တိုးတက်စေရမည်ဆိုသည်မှာ monocrystalline silicon ထုတ်လုပ်သူများနှင့် carbon/carbon thermal field ပစ္စည်းထုတ်လုပ်သူများ၏ အဖြစ်များသော စိုးရိမ်ပူပန်မှုများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အပေါ်ယံလွှာ၎င်း၏ အပူဒဏ်ခံနိုင်ရည်နှင့် ပွတ်တိုက်မှုဒဏ်ခံနိုင်ရည် အလွန်ကောင်းမွန်ခြင်းကြောင့် ကာဗွန်/ကာဗွန် အပူစက်ကွင်းပစ္စည်းများ၏ မျက်နှာပြင်အပေါ်ယံလွှာကာကွယ်မှုအတွက် ပထမဆုံးရွေးချယ်မှု ဖြစ်လာခဲ့သည်။
ဤစာတမ်းတွင် monocrystalline silicon ထုတ်လုပ်ရာတွင် အသုံးပြုသော carbon/carbon thermal field ပစ္စည်းများမှစတင်၍ silicon carbide coating ၏ အဓိကပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းများ၊ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များကို မိတ်ဆက်ပေးထားပါသည်။ ဤအခြေခံဖြင့် carbon/carbon thermal field ပစ္စည်းများတွင် silicon carbide coating အသုံးချမှုနှင့် သုတေသနတိုးတက်မှုကို carbon/carbon thermal field ပစ္စည်းများ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများအလိုက် ပြန်လည်သုံးသပ်ပြီး carbon/carbon thermal field ပစ္စည်းများ၏ မျက်နှာပြင် coating အကာအကွယ်အတွက် အကြံပြုချက်များနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးလမ်းညွှန်ချက်များကို တင်ပြထားပါသည်။
၁။ ပြင်ဆင်မှုနည်းပညာဆီလီကွန်ကာဗိုက်အပေါ်ယံလွှာ
၁.၁ ထည့်သွင်းခြင်းနည်းလမ်း
C/C-sic ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းစနစ်တွင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်၏ အတွင်းပိုင်းအလွှာကို ပြင်ဆင်ရန် ထည့်သွင်းနည်းလမ်းကို မကြာခဏအသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ ဤနည်းလမ်းသည် ရောနှောထားသောအမှုန့်ကို ဦးစွာအသုံးပြု၍ ကာဗွန်/ကာဗွန်ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းကို ထုပ်ပိုးပြီးနောက် အပူချိန်တစ်ခုတွင် အပူကုသမှုကို ပြုလုပ်သည်။ အလွှာကိုဖွဲ့စည်းရန် ရောနှောထားသောအမှုန့်နှင့် နမူနာမျက်နှာပြင်ကြားတွင် ရှုပ်ထွေးသော ရူပဗေဒ-ဓာတုဗေဒ ဓာတ်ပြုမှုများ ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ၎င်း၏အားသာချက်မှာ လုပ်ငန်းစဉ်သည် ရိုးရှင်းပြီး လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုတည်းသာ သိပ်သည်းပြီး အက်ကွဲခြင်းမရှိသော မက်ထရစ်ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို ပြင်ဆင်နိုင်သည်။ preform မှ နောက်ဆုံးထုတ်ကုန်သို့ အရွယ်အစားအနည်းငယ်ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ မည်သည့်ဖိုက်ဘာအားဖြည့်ဖွဲ့စည်းပုံအတွက်မဆို သင့်လျော်သည်။ အလွှာနှင့် အလွှာကြားတွင် အချို့သောဖွဲ့စည်းမှု gradient ကို ဖွဲ့စည်းနိုင်ပြီး အလွှာနှင့် ကောင်းစွာပေါင်းစပ်ထားသည်။ သို့သော် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ဓာတုဓာတ်ပြုမှုသည် ဖိုက်ဘာကိုပျက်စီးစေနိုင်ပြီး ကာဗွန်/ကာဗွန်မက်ထရစ်၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ ကျဆင်းခြင်းကဲ့သို့သော အားနည်းချက်များလည်း ရှိပါသည်။ ဆွဲငင်အားကဲ့သို့သော အချက်များကြောင့် အလွှာ၏ တစ်ပြေးညီဖြစ်မှုကို ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲပြီး အလွှာကို မညီမညာဖြစ်စေသည်။
၁.၂ ရွှံ့စေးဖြင့် ဖုံးအုပ်ခြင်းနည်းလမ်း
Slurry coating နည်းလမ်းမှာ အပေါ်ယံလွှာပစ္စည်းနှင့် binder ကို ရောစပ်ပြီး matrix မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ညီညာစွာပွတ်တိုက်ကာ inert atmosphere တွင် အခြောက်ခံပြီးနောက် အပေါ်ယံလွှာနမူနာကို မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် sinter လုပ်ကာ လိုအပ်သော အပေါ်ယံလွှာကို ရရှိနိုင်ပါသည်။ အားသာချက်များမှာ လုပ်ငန်းစဉ်သည် ရိုးရှင်းပြီး လည်ပတ်ရလွယ်ကူပြီး အပေါ်ယံလွှာအထူကို ထိန်းချုပ်ရလွယ်ကူသည်။ အားနည်းချက်မှာ အပေါ်ယံလွှာနှင့် အောက်ခံအကြား ချိတ်ဆက်မှုအစွမ်းသတ္တိ ညံ့ဖျင်းပြီး အပေါ်ယံလွှာ၏ အပူဒဏ်ခံနိုင်ရည် ညံ့ဖျင်းပြီး အပေါ်ယံလွှာ၏ တစ်ပြေးညီဖြစ်မှု နည်းပါးသည်။
၁.၃ ဓာတုအငွေ့ဓာတ်ပြုမှုနည်းလမ်း
ဓာတုအငွေ့ဓာတ်ပြုမှု (CVR) နည်းလမ်းသည် အစိုင်အခဲဆီလီကွန်ပစ္စည်းကို ဆီလီကွန်အငွေ့အဖြစ် အပူချိန်တစ်ခုတွင် အငွေ့ပျံစေသည့် လုပ်ငန်းစဉ်နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး ထို့နောက် ဆီလီကွန်အငွေ့သည် မက်ထရစ်၏ အတွင်းနှင့် မျက်နှာပြင်သို့ ပျံ့နှံ့သွားပြီး မက်ထရစ်ရှိ ကာဗွန်နှင့် တိုက်ရိုက်ဓာတ်ပြုကာ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ထုတ်လုပ်သည်။ ၎င်း၏အားသာချက်များတွင် မီးဖို၌ လေထုတူညီမှု၊ တသမတ်တည်းဓာတ်ပြုမှုနှုန်းနှင့် နေရာတိုင်းတွင် အုပ်ထားသောပစ္စည်း၏ အနည်ထိုင်မှုအထူတို့ ပါဝင်သည်။ လုပ်ငန်းစဉ်သည် ရိုးရှင်းပြီး လုပ်ဆောင်ရလွယ်ကူပြီး အပေါ်ယံအထူကို ဆီလီကွန်အငွေ့ဖိအား၊ အနည်ထိုင်ချိန်နှင့် အခြားကန့်သတ်ချက်များကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် ထိန်းချုပ်နိုင်သည်။ အားနည်းချက်မှာ နမူနာသည် မီးဖိုရှိအနေအထားကြောင့် သိသိသာသာထိခိုက်ပြီး မီးဖိုရှိ ဆီလီကွန်အငွေ့ဖိအားသည် သီအိုရီအရ တူညီမှုသို့ မရောက်နိုင်သောကြောင့် အပေါ်ယံအထူ မညီမျှခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။
၁.၄ ဓာတုအငွေ့စုပုံခြင်းနည်းလမ်း
ဓာတုအငွေ့စုပုံခြင်း (CVD) ဆိုသည်မှာ ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်များကို ဓာတ်ငွေ့အရင်းအမြစ်အဖြစ် အသုံးပြုပြီး မြင့်မားသောသန့်စင်မှု N2/Ar ကို သယ်ဆောင်ဓာတ်ငွေ့အဖြစ် အသုံးပြု၍ ရောနှောထားသောဓာတ်ငွေ့များကို ဓာတုအငွေ့ဓာတ်ပေါင်းဖိုထဲသို့ ထည့်သွင်းသည့် လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်များကို ပြိုကွဲခြင်း၊ ပေါင်းစပ်ခြင်း၊ ပျံ့နှံ့ခြင်း၊ စုပ်ယူခြင်းနှင့် သတ်မှတ်ထားသော အပူချိန်နှင့် ဖိအားအောက်တွင် ပျော်ဝင်စေပြီး ကာဗွန်/ကာဗွန်ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အစိုင်အခဲအလွှာများ ဖွဲ့စည်းပေးသည်။ ၎င်း၏ အားသာချက်မှာ အပေါ်ယံလွှာ၏ သိပ်သည်းဆနှင့် သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှုကို ထိန်းချုပ်နိုင်သည်။ ၎င်းသည် ပိုမိုရှုပ်ထွေးသောပုံသဏ္ဍာန်ရှိသော အလုပ်အပိုင်းအတွက်လည်း သင့်လျော်သည်။ ထုတ်ကုန်၏ ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံနှင့် မျက်နှာပြင်ပုံသဏ္ဍာန်ကို အနည်ထိုင်မှု ကန့်သတ်ချက်များကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် ထိန်းချုပ်နိုင်သည်။ အားနည်းချက်များမှာ အနည်ထိုင်မှုနှုန်း အလွန်နည်းခြင်း၊ လုပ်ငန်းစဉ်သည် ရှုပ်ထွေးခြင်း၊ ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ် မြင့်မားခြင်းနှင့် အက်ကွဲကြောင်းများ၊ mesh ချို့ယွင်းချက်များနှင့် မျက်နှာပြင်ချို့ယွင်းချက်များကဲ့သို့သော အပေါ်ယံလွှာချို့ယွင်းချက်များ ရှိနိုင်သည်။
အကျဉ်းချုပ်အားဖြင့်၊ ထည့်သွင်းနည်းလမ်းသည် ၎င်း၏နည်းပညာဆိုင်ရာဝိသေသလက္ခဏာများဖြင့်သာ ကန့်သတ်ထားပြီး ဓာတ်ခွဲခန်းနှင့် အရွယ်အစားသေးငယ်သောပစ္စည်းများ တီထွင်ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် သင့်လျော်ပါသည်။ အပေါ်ယံလွှာနည်းလမ်းသည် ၎င်း၏ တသမတ်တည်းမှုညံ့ဖျင်းမှုကြောင့် အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် မသင့်တော်ပါ။ CVR နည်းလမ်းသည် အရွယ်အစားကြီးမားသော ထုတ်ကုန်များ၏ အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်မှုကို ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သော်လည်း ပစ္စည်းကိရိယာများနှင့် နည်းပညာအတွက် လိုအပ်ချက်များ ပိုမိုမြင့်မားပါသည်။ CVD နည်းလမ်းသည် ပြင်ဆင်ရန်အတွက် အကောင်းဆုံးနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။SIC အပေါ်ယံလွှာသို့သော် လုပ်ငန်းစဉ်ထိန်းချုပ်မှုတွင် အခက်အခဲရှိသောကြောင့် CVR နည်းလမ်းထက် ကုန်ကျစရိတ်ပိုမိုမြင့်မားပါသည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ ဖေဖော်ဝါရီလ ၂၂ ရက်