සිද්ධි අධ්යයනය: N-වර්ගයේ සිලිකන් වර්ධනයේ අඟල් 32 ඒකස්ඵටික තාප ක්ෂේත්ර සඳහා අධි-සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් ග්රැෆයිට් සංරචක
කර්තෘ:ආචාර්ය ස්ටීවන් කියු, ජ්යෙෂ්ඨ අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය ඉංජිනේරු සහ VET බලශක්තියේ තාක්ෂණික අධ්යක්ෂ
ප්රකාශිත:2026 අගෝස්තු | තාක්ෂණික ක්ෂේත්ර වාර්තාව සහ ඉංජිනේරු විශ්ලේෂණය
විධායක සාරාංශය සහ ව්යාපෘති දළ විශ්ලේෂණය
- කර්මාන්තය:සූර්ය PV සහ අර්ධ සන්නායක සිලිකන් වේෆර් නිෂ්පාදනය
- ක්රියාවලිය:චොක්රල්ස්කි (CZ) N-වර්ගය (TOPCon/HJT) ඒකස්ඵටික ඉන්ගෝට් ඇදීම
- උපකරණ:අඟල් 32 විශාල විෂ්කම්භය තාප ක්ෂේත්ර උදුන් (ඒකක 50 ඇගයීමට ලක් කර ඇත)
- විසඳුමක්:ගැඹුරු හැලජන් පිරිසිදු කළ සමස්ථානික මිනිරන් සංරචක (අළු ≤ 2-5 ppm) + CVD SiC ආලේපනය
- ප්රමාණාත්මක බලපෑම:සුළුතර වාහක ආයු කාලය <100 μs සිට >380 μs දක්වා වැඩි කරන ලදී; ඉන්ගෝට් අස්වැන්න +18%; තාප ක්ෂේත්ර ආයු කාලය +30%.
හැඳින්වීම: ඉහළ කාර්යක්ෂමතා N-වර්ගයේ සිලිකන් වර්ධනයේ අඟල් 32 තාප ක්ෂේත්ර අභියෝගය
ප්රකාශ වෝල්ටීයතා කර්මාන්තය P-වර්ගයේ PERC සිට N-වර්ගයේ TOPCon සහ Heterojunction (HJT) සූර්ය කෝෂ වෙත වේගයෙන් සංක්රමණය වන විට, ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් සිලිකන් වේෆර් සඳහා ඇති ඉල්ලුම අහස උසට නැඟී ඇත. N-වර්ගයේ සිලිකන් උපස්ථර සඳහා අතිශයින් ඉහළ සුළුතර වාහක ආයු කාලයක් (සාමාන්යයෙන් >300 μs) සහ ශුන්යයට ආසන්න සංක්රාන්ති ලෝහ අපිරිසිදු දූෂණය අවශ්ය වේ.
ප්රතිදානය වැඩි කිරීම සඳහා, සිලිකන් වේෆර් නිෂ්පාදකයින් කෲසිබල් ප්රමාණයන් අඟල් 32 සහ ඊට වැඩි ප්රමාණයකට පුළුල් කරයි. කෙසේ වෙතත්, අඟල් 32 තාප ක්ෂේත්රයක 1,450°C ඉක්මවන උෂ්ණත්වයකදී ක්රියාත්මක වීම දැඩි ඉංජිනේරු අභියෝග හඳුන්වා දෙයි:
- තාප පිරිහීම සහ අසමමිතිය:සම්මත ග්රැෆයිට් හීටර් සහ පාදමවල අතිවිශාල තාප අනුක්රමණයන් ව්යුහාත්මක විරූපණයට සහ ඉරිතැලීම් වලට හේතු වේ.
- වාෂ්පශීලී ලෝහ දූෂණය:සාම්ප්රදායික මිනිරන් තුළ ඇති අපිරිසිදු මූලද්රව්ය (Fe, Ni, Cu, V) දිගු කාලීන ස්ඵටික ඇදීමේදී වාෂ්ප වී, උණු කළ සිලිකන් වෙත කෙලින්ම සංක්රමණය වී සුළු වාහක ජීවිත කාලය පුරාම දැඩි ලෙස පිරිහීමට හේතු වේ.
ඉංජිනේරු විසඳුම: අතිශය පිරිසිදු කරන ලද සමස්ථානික මිනිරන් සහ CVD SiC ආවරණ
මෙම තාක්ෂණික බාධක මඟහරවා ගැනීම සඳහා, VeTek අර්ධ සන්නායකය අඟල් 32 ක තාප ක්ෂේත්ර එකලස් කිරීම පුරා පුළුල් ද්රව්ය උත්ශ්රේණි කිරීමක් යොදවන ලද අතර, එය ඉහළ උෂ්ණත්ව හැලජන් පිරිසිදු කිරීම සහ ආරක්ෂිත CVD සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) ආලේපනවලට භාජනය වන ඉහළ ඝනත්ව සමස්ථානික මිනිරන් වලින් සමන්විත වේ.
1. ගැඹුරු හැලජන් පිරිසිදු කිරීම (අළු අන්තර්ගතය ≤ 2-5 ppm)
සම්මත කාර්මික මිනිරන් වල තොග අළු අන්තර්ගතය 50 ppm සහ 200 ppm අතර පරාසයක පවතී. රික්තය යටතේ 1,450°C දී, මෙම අංශු මාත්ර මූලද්රව්ය වාෂ්පශීලී වේ. අපගේ හිමිකාර අධි-උෂ්ණත්ව හැලජන් වායු පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවලිය 2,400°C ට වැඩි උෂ්ණත්වයකදී ලෝහමය අපද්රව්ය වාෂ්පශීලී හැලජන් සංයෝග (ක්ලෝරයිඩ්/ෆ්ලෝරයිඩ්) බවට පරිවර්තනය කරයි.
- දිලිසෙන විසර්ජන ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂමිතික (GDMS) පරීක්ෂණයමුළු ලෝහමය අපද්රව්ය (Fe, Cr, Ni, Cu, V) 0.5 ppm ට අඩුවෙන් අඩු කර ඇති බවත්, සමස්ත අළු ප්රමාණය ≤ 2 ppm ලබා ගන්නා බවත් සත්යාපනය කරයි.
- ප්රතිඵලය:පැය 120+ ක අඛණ්ඩ ඇදීමේ චක්රවලදී උණු කළ සිලිකන් තටාකය දූෂණයෙන් ආරක්ෂා කරමින්, පසුබිම් ලෝහ වායු පරිණාමය ඉවත් කරයි.
2. තාප ස්ථායිතාව සඳහා අධි-ඝනත්ව සමස්ථානික ග්රැෆයිට් ව්යුහය
ග්රැෆයිට් හීටරය, කෲසිබල් සසෙප්ටරය සහ පරිවාරක බැරලය ඇතුළු සංරචක ඉහළ ඝනත්ව (1.85 g/cm³), සියුම්-ධාන්ය (ධාන්ය ප්රමාණය 10 μm ට වඩා අඩු) සමස්ථානික මිනිරන් වලින් යන්ත්රගත කර ඇත. සමස්ථානික එබීම ඒකාකාර සමස්ථානික තාප ප්රසාරණය (CTE) සහතික කරයි, නැවත නැවත තාප චක්ර යටතේ දේශීය තාප ආතතිය, විකෘති වීම සහ යාන්ත්රික ඉරිතැලීම් වළක්වයි.
3. ආරක්ෂිත CVD සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) ආලේපනය
සිලිකන් වාෂ්ප හා විඛාදන පිරිසිදු කිරීමේ වායුවලට නිරාවරණය වන තීරණාත්මක සංරචක රසායනික වාෂ්ප තැන්පතු (CVD) සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) 50-80 μm ඝන තට්ටුවකින් ආලේප කර ඇත.
- විඛාදන බාධකය:වාෂ්පශීලී සිලිකන් වාෂ්ප (SiO) සහ ග්රැෆයිට් උපස්ථරය (SiO + 2C → SiC + CO) අතර සෘජු රසායනික ප්රතික්රියාව වළක්වයි, මතුපිට ඛාදනය සහ කාබන් දූවිලි උත්පාදනය ඉවත් කරයි.
- ජ්යාමිතික නිරවද්යතාවය:30% දිගු සේවා කාල පරතරයන් තුළ නිශ්චිත තාප ක්ෂේත්ර ජ්යාමිතිය පවත්වා ගනී.
මනින ලද කාර්ය සාධන දත්ත සහ ක්ෂේත්ර අත්හදා බැලීම් වලංගුකරණය
tier-1 TOPCon සිලිකන් වේෆර් නිෂ්පාදන පහසුකමක නිෂ්පාදන පරිමාණයේ අඟල් 32 CZ ඌෂ්මක 50ක් හරහා මාස 6ක සංසන්දනාත්මක ක්ෂේත්ර අත්හදා බැලීමක් පවත්වන ලදී. VeTek අර්ධ සන්නායකයේ පිරිසිදු කළ තාප ක්ෂේත්ර විසඳුමට එරෙහිව සම්මත මිනිරන් සංරචක සංසන්දනය කරන කාර්ය සාධන මිණුම් ලකුණ පහත දැක්වේ:
| කාර්ය සාධන මිනුම | සම්මත මිනිරන් තාප ක්ෂේත්රය | VeTek පවිත්ර ග්රැෆයිට් විසඳුම |
|---|---|---|
| මිනිරන් තොග අළු අන්තර්ගතය | 50 - 100 පීපීඑම් | ≤ 2 – 5 ppm (හැලජන් පිරිපහදු කළ) |
| මුළු ලෝහ අපද්රව්ය (GDMS) | ~15 – 30 ppm (Fe, Ni, V) | < 0.5 ppm |
| සාමාන්ය සුළුතර වාහක ආයු කාලය | 85 – 120 μs (ඉහළ විචලනය) | 380 – 450 μs (නිරන්තරයෙන් ඉහළ) |
| තාප ක්ෂේත්ර සංරචක ආයු කාලය | 60 - 75 ඇදීමේ චක්ර | 90 – 105 ඇදීමේ චක්ර (+30%) |
| A-ශ්රේණියේ N-වර්ගයේ ඉන්ගෝට් අස්වැන්න අනුපාතය | 74.5% | 92.5% (+18% අස්වැන්න වැඩි දියුණුව) |
නිතර අසන ප්රශ්න (නිතර අසන ප්රශ්න)
ප්රශ්නය 1: අඟල් 32 N-වර්ගයේ මොනොක්රිස්ටලීන් සිලිකන් ඇදීමේදී අස්වැන්න අහිමි වීමට ප්රධාන හේතුව කුමක්ද?
ඒ 1:අස්වැන්න අහිමි වීම ප්රධාන වශයෙන් සිදුවන්නේ ලෝහ අපිරිසිදු ද්රව්ය දූෂණය වීම (සුළුතර වාහක ආයු කාලය අඩු කිරීම) සහ විශාල විෂ්කම්භයකින් යුත් ග්රැෆයිට් හීටර්වල ව්යුහාත්මක තාප විරූපණය නිසා වන අතර එමඟින් ඝන-ද්රව ස්ඵටික අතුරුමුහුණත කඩාකප්පල් වේ.
ප්රශ්නය 2: හැලජන් පිරිසිදු කිරීම මඟින් අළු ප්රමාණය 5 ppm ට වඩා අඩු කර ගන්නේ කෙසේද?
ඒ 2:හැලජන් පිරිසිදු කිරීමේදී ක්ලෝරීන් සහ ෆ්ලෝරීන් වායු එන්නත් කරන අතරතුර ග්රැෆයිට් කොටස් ඉහළ උෂ්ණත්වයකට (>2,400°C) යටත් වේ. මෙම වායූන් ගැඹුරින් තැන්පත් වී ඇති ලෝහ මූලද්රව්ය සමඟ ප්රතික්රියා කර ඒවා වාෂ්පශීලී ලෝහ හේලයිඩ බවට පත් කර ඒවා පිටතට ගොස් අතිශය පිරිසිදු ග්රැෆයිට් ඉතිරි කරයි.
Q3: CVD SiC ආලේපනය සියලුම ග්රැෆයිට් තාප ක්ෂේත්ර සංරචක සඳහා නැවත ආලේප කිරීමට හෝ යෙදීමට හැකිද?
A3:CVD SiC ආලේපනය ග්රැෆයිට් කබොල, ප්රවාහ මාර්ගෝපදේශ, හීටර් සහ පරිවාරක බැරල් වැනි ඉහළ ගෙවී යන සංරචක සඳහා ඉතා සුදුසු වේ. උපස්ථර ගෙවී යාම මත පදනම්ව, තෝරාගත් සංරචක නැවත යන්ත්රගත කර නැවත ආලේප කළ හැකි අතර, සමස්ත මෙහෙයුම් පිරිවැය අඩු කරයි.
නිගමනය සහ තාක්ෂණික උපදේශනය
CVD SiC ආරක්ෂාව සහිත අතිශය පිරිසිදු කරන ලද සමස්ථානික මිනිරන් සංරචක වෙත උත්ශ්රේණි කිරීම අඟල් 32 N-වර්ගයේ ඒකස්ඵටික සිලිකන් වර්ධනයේ අස්වැන්න සහ අපිරිසිදු බාධක විසඳීමට සෘජු, මැනිය හැකි මාර්ගයක් සපයයි. ප්රාථමික අස්වැන්නෙහි 18% ක වැඩිදියුණු කිරීමක් සහ 30% ක දීර්ඝ තාප ක්ෂේත්ර ආයු කාලයක් සමඟින්, සූර්ය වේෆර් නිෂ්පාදකයින්ට සැලකිය යුතු ROI ලබා ගත හැකිය.
අදම ඔබේ ඒකස්ඵටික තාප ක්ෂේත්රය ප්රශස්ත කරන්න
සම්පූර්ණ තාක්ෂණික දත්ත පත්රිකාව (TDS) බාගන්න හෝ අභිරුචිකරණය කළ මිල ගණන් සඳහා අපගේ ඉංජිනේරු විශේෂඥයින් අමතන්න.
අදම ඔබේ ඒකස්ඵටික තාප ක්ෂේත්රය ප්රශස්ත කරන්න
සම්පූර්ණ තාක්ෂණික දත්ත පත්රිකාව (TDS) බාගන්න හෝ අභිරුචිකරණය කළ මිල ගණන් සඳහා අපගේ ඉංජිනේරු විශේෂඥයින් අමතන්න.
පළ කිරීමේ කාලය: අගෝස්තු-15-2026