Kwa maendeleo endelevu ya ulimwengu wa leo, nishati isiyoweza kurejeshwa inazidi kupungua, na jamii ya wanadamu inazidi kuwa na umuhimu wa kutumia nishati mbadala inayowakilishwa na "upepo, mwanga, maji na nyuklia". Ikilinganishwa na vyanzo vingine vya nishati mbadala, wanadamu wana teknolojia iliyokomaa zaidi, salama na ya kuaminika ya kutumia nishati ya jua. Miongoni mwao, tasnia ya seli za fotovoltaic zenye silicon safi sana kama substrate imekua kwa kasi sana. Kufikia mwisho wa 2023, uwezo wa jumla wa fotovoltaic uliowekwa nchini mwangu umezidi gigawati 250, na uzalishaji wa umeme wa fotovoltaic umefikia kWh bilioni 266.3, ongezeko la takriban 30% mwaka hadi mwaka, na uwezo mpya wa uzalishaji wa umeme ulioongezwa ni kilowati milioni 78.42, ongezeko la 154% mwaka hadi mwaka. Kufikia mwisho wa Juni, uwezo wa jumla wa uzalishaji wa umeme wa fotovoltaic ulikuwa takriban kilowati milioni 470, ambao umezidi umeme wa maji na kuwa chanzo cha pili kwa ukubwa cha umeme katika nchi yangu.
Ingawa tasnia ya voltaiki ya mwanga inakua kwa kasi, tasnia mpya ya vifaa inayoiunga mkono pia inakua kwa kasi. Vipengele vya Quartz kama vilevinubi vya quartz, boti za quartz, na chupa za quartz ni miongoni mwao, zikichukua jukumu muhimu katika mchakato wa utengenezaji wa voltaiki ya mwanga. Kwa mfano, vinu vya quartz hutumika kushikilia silicon iliyoyeyushwa katika utengenezaji wa fimbo za silicon na ingoti za silicon; boti za quartz, mirija, chupa, matangi ya kusafisha, n.k. hucheza jukumu la kuzaa katika uenezaji, usafi na viungo vingine vya mchakato katika uzalishaji wa seli za jua, n.k., kuhakikisha usafi na ubora wa vifaa vya silicon.
Matumizi makuu ya vipengele vya quartz kwa ajili ya utengenezaji wa photovoltaic
Katika mchakato wa utengenezaji wa seli za jua za photovoltaic, wafer za silikoni huwekwa kwenye boti ya wafer, na boti huwekwa kwenye usaidizi wa boti ya wafer kwa ajili ya uenezaji, LPCVD na michakato mingine ya joto, huku paddle ya cantilever ya silikoni ndiyo sehemu muhimu ya upakiaji kwa ajili ya kuhamisha usaidizi wa boti inayobeba wafer za silikoni ndani na nje ya tanuru ya joto. Kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro ulio hapa chini, paddle ya cantilever ya silikoni inaweza kuhakikisha msongamano wa wafer ya silikoni na bomba la tanuru, na hivyo kufanya uenezaji na upitishaji kuwa sawa zaidi. Wakati huo huo, haina uchafuzi wa mazingira na haina umbo katika halijoto ya juu, ina upinzani mzuri wa mshtuko wa joto na uwezo mkubwa wa mzigo, na imetumika sana katika uwanja wa seli za photovoltaic.
Mchoro wa kimfumo wa vipengele muhimu vya upakiaji wa betri
Katika mchakato wa uenezaji wa kutua kwa njia ya laini, mashua ya jadi ya quartz namashua ya wafermsaada unahitaji kuweka wafer ya silikoni pamoja na msaada wa mashua ya quartz kwenye bomba la quartz kwenye tanuru ya usambazaji. Katika kila mchakato wa usambazaji, msaada wa mashua ya quartz uliojazwa na wafer za silikoni huwekwa kwenye paddle ya silicon carbide. Baada ya paddle ya silicon carbide kuingia kwenye bomba la quartz, paddle huzama kiotomatiki ili kuweka chini msaada wa mashua ya quartz na wafer ya silicon, na kisha polepole hurudi kwenye asili. Baada ya kila mchakato, msaada wa mashua ya quartz unahitaji kuondolewa kutokakada ya kabidi ya silikoni. Uendeshaji huo wa mara kwa mara utasababisha usaidizi wa mashua ya quartz kuchakaa kwa muda mrefu. Mara usaidizi wa mashua ya quartz utakapopasuka na kuvunjika, usaidizi wote wa mashua ya quartz utaanguka kutoka kwenye paddle ya silicon carbide, na kisha kuharibu sehemu za quartz, wafers za silicon na paddles za silicon carbide zilizo chini. Paddle ya silicon carbide ni ghali na haiwezi kutengenezwa. Mara ajali ikitokea, itasababisha hasara kubwa ya mali.
Katika mchakato wa LPCVD, matatizo ya mkazo wa joto yaliyotajwa hapo juu hayatatokea tu, lakini kwa kuwa mchakato wa LPCVD unahitaji gesi ya silane kupita kwenye wafer ya silicon, mchakato wa muda mrefu pia utaunda mipako ya silicon kwenye usaidizi wa mashua ya wafer na mashua ya wafer. Kutokana na kutofautiana kwa mgawo wa upanuzi wa joto wa silicon na quartz iliyofunikwa, usaidizi wa mashua na mashua zitapasuka, na muda wa maisha utapunguzwa sana. Muda wa maisha wa boti za kawaida za quartz na usaidizi wa mashua katika mchakato wa LPCVD kwa kawaida ni miezi 2 hadi 3 tu. Kwa hivyo, ni muhimu sana kuboresha nyenzo za usaidizi wa mashua ili kuongeza nguvu na maisha ya huduma ya usaidizi wa mashua ili kuepuka ajali kama hizo.
Kwa kifupi, kadri muda wa mchakato na idadi ya mara inavyoongezeka wakati wa uzalishaji wa seli za jua, boti za quartz na vipengele vingine vinaweza kupata nyufa zilizofichwa au hata kuvunjika. Muda wa maisha wa boti za quartz na mirija ya quartz katika mistari ya uzalishaji mkuu wa sasa nchini China ni takriban miezi 3-6, na zinahitaji kufungwa mara kwa mara kwa ajili ya kusafisha, matengenezo, na uingizwaji wa vibebaji vya quartz. Zaidi ya hayo, mchanga wa quartz wenye usafi wa hali ya juu unaotumika kama malighafi ya vipengele vya quartz kwa sasa uko katika hali ya usambazaji na mahitaji machache, na bei imekuwa ikiendelea kwa kiwango cha juu kwa muda mrefu, ambayo ni wazi haifai kuboresha ufanisi wa uzalishaji na faida za kiuchumi.
Kauri za siliconi"Onyesha"
Sasa, watu wamekuja na nyenzo yenye utendaji bora zaidi ili kuchukua nafasi ya baadhi ya vipengele vya quartz - kauri za silicon carbide.
Kauri za silicon carbide zina nguvu nzuri ya mitambo, uthabiti wa joto, upinzani wa halijoto ya juu, upinzani wa oksidi, upinzani wa mshtuko wa joto na upinzani wa kutu wa kemikali, na hutumika sana katika nyanja za joto kama vile madini, mashine, nishati mpya, na vifaa vya ujenzi na kemikali. Utendaji wake pia unatosha kwa usambazaji wa seli za TOPcon katika utengenezaji wa fotovoltaiki, LPCVD (uwekaji wa mvuke wa kemikali wenye shinikizo la chini), PECVD (uwekaji wa mvuke wa kemikali wa plasma) na viungo vingine vya mchakato wa joto.
Usaidizi wa mashua ya silicon carbide ya LPCVD na usaidizi wa mashua ya silicon carbide iliyopanuliwa na boroni
Ikilinganishwa na vifaa vya jadi vya quartz, vifaa vya kutegemeza mashua, boti, na bidhaa za bomba zilizotengenezwa kwa vifaa vya kauri vya silikoni kabaridi vina nguvu ya juu zaidi, uthabiti bora wa joto, hakuna mabadiliko katika halijoto ya juu, na maisha ya vifaa vya quartz ni zaidi ya mara 5, ambayo yanaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa gharama ya matumizi na upotevu wa nishati unaosababishwa na matengenezo na muda wa kutofanya kazi. Faida ya gharama ni dhahiri, na chanzo cha malighafi ni kikubwa.
Miongoni mwao, kabidi ya silikoni iliyochanganywa na mmenyuko (RBSiC) ina halijoto ya chini ya kuungua, gharama ya chini ya uzalishaji, msongamano mkubwa wa nyenzo, na karibu hakuna kupunguzwa kwa ujazo wakati wa kuungua kwa mmenyuko. Inafaa hasa kwa ajili ya maandalizi ya sehemu kubwa na zenye umbo tata za kimuundo. Kwa hivyo, inafaa zaidi kwa ajili ya uzalishaji wa bidhaa kubwa na tata kama vile vitegemezi vya mashua, boti, makasia ya cantilever, mirija ya tanuru, n.k.
Boti za kabati za silikonipia zina matarajio makubwa ya maendeleo katika siku zijazo. Bila kujali mchakato wa LPCVD au mchakato wa upanuzi wa boroni, maisha ya boti ya quartz ni ya chini kiasi, na mgawo wa upanuzi wa joto wa nyenzo ya quartz hauendani na ule wa nyenzo ya silicon carbide. Kwa hivyo, ni rahisi kuwa na tofauti katika mchakato wa kulinganisha na kishikilia boti ya silicon carbide kwenye halijoto ya juu, ambayo husababisha hali ya kutikisa boti au hata kuvunja boti. Boti ya silicon carbide hutumia njia ya mchakato wa ukingo wa kipande kimoja na usindikaji wa jumla. Mahitaji yake ya uvumilivu wa umbo na nafasi ni ya juu, na inashirikiana vyema na kishikilia boti ya silicon carbide. Kwa kuongezea, silicon carbide ina nguvu kubwa, na boti ina uwezekano mdogo wa kuvunjika kutokana na mgongano wa binadamu kuliko boti ya quartz.
Boti ya kabati ya silikoni
Bomba la tanuru ndilo sehemu kuu ya uhamishaji joto wa tanuru, ambayo ina jukumu la kuziba na uhamishaji joto sare. Ikilinganishwa na mirija ya tanuru ya quartz, mirija ya tanuru ya silicon carbide ina upitishaji mzuri wa joto, inapokanzwa sare, na utulivu mzuri wa joto, na maisha yao ni zaidi ya mara 5 ya mirija ya quartz.
Muhtasari
Kwa ujumla, iwe ni katika utendaji wa bidhaa au gharama ya matumizi, vifaa vya kauri vya silicon carbide vina faida zaidi kuliko vifaa vya quartz katika nyanja fulani za uwanja wa seli za jua. Matumizi ya vifaa vya kauri vya silicon carbide katika tasnia ya fotovoltaic yamesaidia sana kampuni za fotovoltaic kupunguza gharama ya uwekezaji wa vifaa vya msaidizi na kuboresha ubora wa bidhaa na ushindani. Katika siku zijazo, kwa matumizi makubwa ya mirija mikubwa ya tanuru ya silicon carbide, boti za silicon carbide zenye usafi wa hali ya juu na vifaa vya kusaidia mashua na kupungua kwa gharama mfululizo, matumizi ya vifaa vya kauri vya silicon carbide katika uwanja wa seli za fotovoltaic yatakuwa jambo muhimu katika kuboresha ufanisi wa ubadilishaji wa nishati ya mwanga na kupunguza gharama za tasnia katika uwanja wa uzalishaji wa umeme wa fotovoltaic, na yatakuwa na athari muhimu katika maendeleo ya nishati mpya ya fotovoltaic.
Muda wa chapisho: Novemba-05-2024