Uzalishaji wa umeme wa jua wa photovoltaic umekuwa tasnia mpya ya nishati inayoahidi zaidi duniani. Ikilinganishwa na seli za jua za polisilicon na silicon isiyo na umbo, silicon ya monocrystalline, kama nyenzo ya uzalishaji wa umeme wa photovoltaic, ina ufanisi mkubwa wa ubadilishaji wa photoelectric na faida bora za kibiashara, na imekuwa njia kuu ya uzalishaji wa umeme wa jua wa photovoltaic. Czochralski (CZ) ni mojawapo ya njia kuu za kuandaa silicon ya monocrystalline. Muundo wa tanuru ya monocrystalline ya Czochralski ni pamoja na mfumo wa tanuru, mfumo wa utupu, mfumo wa gesi, mfumo wa uwanja wa joto na mfumo wa udhibiti wa umeme. Mfumo wa uwanja wa joto ni mojawapo ya masharti muhimu zaidi kwa ukuaji wa silicon ya monocrystalline, na ubora wa silicon ya monocrystalline huathiriwa moja kwa moja na usambazaji wa gradient ya joto ya uwanja wa joto.
Vipengele vya uwanja wa joto huundwa zaidi na vifaa vya kaboni (vifaa vya grafiti na vifaa vya mchanganyiko wa kaboni/kaboni), ambavyo vimegawanywa katika sehemu za usaidizi, sehemu za utendaji, vipengele vya joto, sehemu za kinga, vifaa vya kuhami joto, n.k., kulingana na kazi zao, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1. Kadri ukubwa wa siliconi ya monocrystalline unavyoendelea kuongezeka, mahitaji ya ukubwa wa vipengele vya uwanja wa joto pia yanaongezeka. Vifaa vya mchanganyiko wa kaboni/kaboni vinakuwa chaguo la kwanza kwa vifaa vya uwanja wa joto kwa siliconi ya monocrystalline kutokana na uthabiti wake wa vipimo na sifa bora za kiufundi.
Katika mchakato wa siliconi ya monocrystalline ya czochralcian, kuyeyuka kwa nyenzo za silicon kutazalisha mvuke wa silicon na silicon iliyoyeyuka, na kusababisha mmomonyoko wa silika wa vifaa vya uwanja wa joto la kaboni/kaboni, na sifa za kiufundi na maisha ya huduma ya vifaa vya uwanja wa joto la kaboni/kaboni huathiriwa sana. Kwa hivyo, jinsi ya kupunguza mmomonyoko wa silika wa vifaa vya uwanja wa joto la kaboni/kaboni na kuboresha maisha yao ya huduma imekuwa moja ya wasiwasi wa kawaida wa watengenezaji wa siliconi ya monocrystalline na watengenezaji wa vifaa vya uwanja wa joto la kaboni/kaboni.Mipako ya kabonidi ya silikoniimekuwa chaguo la kwanza kwa ajili ya ulinzi wa mipako ya uso wa nyenzo za uwanja wa joto la kaboni/kaboni kutokana na upinzani wake bora wa mshtuko wa joto na upinzani wa uchakavu.
Katika karatasi hii, kuanzia nyenzo za shamba la joto la kaboni/kaboni zinazotumika katika uzalishaji wa silikoni moja, mbinu kuu za maandalizi, faida na hasara za mipako ya silikoni zinaanzishwa. Kwa msingi huu, matumizi na maendeleo ya utafiti wa mipako ya silikoni katika nyenzo za shamba la joto la kaboni/kaboni yanapitiwa kulingana na sifa za nyenzo za shamba la joto la kaboni/kaboni, na mapendekezo na maelekezo ya maendeleo ya ulinzi wa mipako ya uso wa nyenzo za shamba la joto la kaboni/kaboni yanatolewa.
1 Teknolojia ya maandalizi yamipako ya kaboni ya silicon
1.1 Mbinu ya kupachika
Njia ya kupachika mara nyingi hutumika kuandaa mipako ya ndani ya kabidi ya silikoni katika mfumo wa nyenzo mchanganyiko wa C/C-sic. Njia hii kwanza hutumia unga mchanganyiko kufunga nyenzo mchanganyiko wa kaboni/kaboni, na kisha hufanya matibabu ya joto kwa halijoto fulani. Mfululizo wa athari tata za fizikia-kemikali hutokea kati ya unga mchanganyiko na uso wa sampuli ili kuunda mipako. Faida yake ni kwamba mchakato ni rahisi, ni mchakato mmoja tu unaoweza kuandaa vifaa vya mchanganyiko wa matrix vyenye nyufa, visivyo na ufa; Mabadiliko madogo ya ukubwa kutoka kwa preform hadi bidhaa ya mwisho; Inafaa kwa muundo wowote ulioimarishwa wa nyuzi; Mteremko fulani wa muundo unaweza kuundwa kati ya mipako na substrate, ambayo imeunganishwa vizuri na substrate. Hata hivyo, pia kuna hasara, kama vile mmenyuko wa kemikali kwenye joto la juu, ambao unaweza kuharibu nyuzi, na sifa za kiufundi za matrix ya kaboni/kaboni hupungua. Usawa wa mipako ni vigumu kudhibiti, kutokana na mambo kama vile mvuto, ambao hufanya mipako kuwa isiyo sawa.
1.2 Mbinu ya mipako ya tope
Njia ya mipako ya tope ni kuchanganya nyenzo za mipako na kifaa cha kufunga kwenye mchanganyiko, kusugua sawasawa juu ya uso wa matrix, baada ya kukausha katika angahewa isiyo na maji, sampuli iliyofunikwa hupakwa rangi kwenye joto la juu, na mipako inayohitajika inaweza kupatikana. Faida ni kwamba mchakato ni rahisi na rahisi kufanya kazi, na unene wa mipako ni rahisi kudhibiti; Hasara ni kwamba kuna nguvu duni ya kuunganisha kati ya mipako na substrate, na upinzani wa mshtuko wa joto wa mipako ni duni, na usawa wa mipako ni mdogo.
1.3 Mbinu ya mmenyuko wa mvuke wa kemikali
Mbinu ya mmenyuko wa mvuke wa kemikali (CVR) ni mbinu ya mchakato ambayo huvukiza nyenzo ngumu za silicon kuwa mvuke wa silicon kwa halijoto fulani, na kisha mvuke wa silicon huenea ndani na juu ya tumbo, na humenyuka ndani na kaboni kwenye tumbo ili kutoa kaboni ya silicon. Faida zake ni pamoja na angahewa sare katika tanuru, kiwango cha mmenyuko thabiti na unene wa uwekaji wa nyenzo zilizofunikwa kila mahali; Mchakato ni rahisi na rahisi kufanya kazi, na unene wa mipako unaweza kudhibitiwa kwa kubadilisha shinikizo la mvuke wa silicon, muda wa uwekaji na vigezo vingine. Ubaya ni kwamba sampuli huathiriwa sana na nafasi katika tanuru, na shinikizo la mvuke wa silicon katika tanuru haliwezi kufikia usawa wa kinadharia, na kusababisha unene usio sawa wa mipako.
1.4 Mbinu ya uwekaji wa mvuke wa kemikali
Uwekaji wa mvuke wa kemikali (CVD) ni mchakato ambapo hidrokaboni hutumika kama chanzo cha gesi na usafi wa hali ya juu N2/Ar kama gesi ya kubeba ili kuingiza gesi mchanganyiko kwenye mtambo wa mvuke wa kemikali, na hidrokaboni hutenganishwa, hutengenezwa, husambazwa, hufyonzwa na kutatuliwa chini ya halijoto na shinikizo fulani ili kuunda filamu ngumu kwenye uso wa nyenzo za mchanganyiko wa kaboni/kaboni. Faida yake ni kwamba msongamano na usafi wa mipako unaweza kudhibitiwa; Pia inafaa kwa kazi yenye umbo changamano zaidi; Muundo wa fuwele na mofolojia ya uso wa bidhaa inaweza kudhibitiwa kwa kurekebisha vigezo vya uwekaji. Hasara ni kwamba kiwango cha uwekaji ni cha chini sana, mchakato ni mgumu, gharama ya uzalishaji ni kubwa, na kunaweza kuwa na kasoro za mipako, kama vile nyufa, kasoro za matundu na kasoro za uso.
Kwa muhtasari, mbinu ya kupachika imepunguzwa kwa sifa zake za kiteknolojia, ambazo zinafaa kwa ajili ya ukuzaji na uzalishaji wa vifaa vya maabara na vidogo; Mbinu ya mipako haifai kwa uzalishaji wa wingi kwa sababu ya uthabiti wake duni. Mbinu ya CVR inaweza kukidhi uzalishaji wa wingi wa bidhaa kubwa, lakini ina mahitaji ya juu ya vifaa na teknolojia. Mbinu ya CVD ni njia bora ya kuandaa.Mipako ya SIC, lakini gharama yake ni kubwa kuliko njia ya CVR kwa sababu ya ugumu wake katika udhibiti wa mchakato.
Muda wa chapisho: Februari-22-2024