సౌర ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి ప్రపంచంలో అత్యంత ఆశాజనకమైన కొత్త శక్తి పరిశ్రమగా మారింది. పాలిసిలికాన్ మరియు అమార్ఫస్ సిలికాన్ సౌర ఘటాలతో పోలిస్తే, ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి పదార్థంగా మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ అధిక ఫోటోఎలక్ట్రిక్ మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని మరియు అద్భుతమైన వాణిజ్య ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, మరియు సౌర ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో ప్రధాన స్రవంతిగా మారింది. మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ను తయారు చేయడానికి చోక్రాల్స్కీ (CZ) ప్రధాన పద్ధతులలో ఒకటి. చోక్రాల్స్కీ మోనోక్రిస్టలైన్ ఫర్నేస్ కూర్పులో ఫర్నేస్ వ్యవస్థ, వాక్యూమ్ వ్యవస్థ, గ్యాస్ వ్యవస్థ, థర్మల్ ఫీల్డ్ వ్యవస్థ మరియు ఎలక్ట్రికల్ కంట్రోల్ వ్యవస్థ ఉంటాయి. మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ పెరుగుదలకు థర్మల్ ఫీల్డ్ వ్యవస్థ అత్యంత ముఖ్యమైన పరిస్థితులలో ఒకటి, మరియు మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ నాణ్యత థర్మల్ ఫీల్డ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత పంపిణీ ద్వారా నేరుగా ప్రభావితమవుతుంది.
థర్మల్ ఫీల్డ్ కాంపోనెంట్లు ప్రధానంగా కార్బన్ మెటీరియల్స్తో (గ్రాఫైట్ మెటీరియల్స్ మరియు కార్బన్/కార్బన్ కాంపోజిట్ మెటీరియల్స్) తయారవుతాయి. వీటిని, పటం 1లో చూపిన విధంగా, వాటి విధులను బట్టి సపోర్ట్ భాగాలు, ఫంక్షనల్ భాగాలు, హీటింగ్ ఎలిమెంట్స్, ప్రొటెక్టివ్ భాగాలు, థర్మల్ ఇన్సులేషన్ మెటీరియల్స్ మొదలైనవిగా విభజించారు. మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ పరిమాణం నిరంతరం పెరుగుతున్న కొద్దీ, థర్మల్ ఫీల్డ్ కాంపోనెంట్ల పరిమాణ అవసరాలు కూడా పెరుగుతున్నాయి. కార్బన్/కార్బన్ కాంపోజిట్ మెటీరియల్స్ వాటి డైమెన్షనల్ స్టెబిలిటీ మరియు అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాల కారణంగా మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ కోసం థర్మల్ ఫీల్డ్ మెటీరియల్స్గా మొదటి ఎంపికగా మారాయి.
ఏకస్ఫటిక సిలికాన్ తయారీ ప్రక్రియలో, సిలికాన్ పదార్థం కరగడం వల్ల సిలికాన్ ఆవిరి మరియు కరిగిన సిలికాన్ తుంపరలు ఉత్పత్తి అవుతాయి. దీని ఫలితంగా కార్బన్/కార్బన్ ఉష్ణ క్షేత్ర పదార్థాలలో సిలిసిఫికేషన్ క్రమక్షయం జరిగి, వాటి యాంత్రిక లక్షణాలు మరియు సేవా జీవితం తీవ్రంగా ప్రభావితమవుతాయి. అందువల్ల, కార్బన్/కార్బన్ ఉష్ణ క్షేత్ర పదార్థాలలో సిలిసిఫికేషన్ క్రమక్షయాన్ని ఎలా తగ్గించాలి మరియు వాటి సేవా జీవితాన్ని ఎలా మెరుగుపరచాలి అనేది ఏకస్ఫటిక సిలికాన్ తయారీదారులు మరియు కార్బన్/కార్బన్ ఉష్ణ క్షేత్ర పదార్థాల తయారీదారుల యొక్క సాధారణ ఆందోళనలలో ఒకటిగా మారింది.సిలికాన్ కార్బైడ్ పూతదాని అద్భుతమైన ఉష్ణఘాత నిరోధకత మరియు అరుగుదల నిరోధకత కారణంగా, కార్బన్/కార్బన్ ఉష్ణ క్షేత్ర పదార్థాల ఉపరితల పూత రక్షణకు ఇది మొదటి ఎంపికగా మారింది.
ఈ పత్రంలో, ఏకస్ఫటిక సిలికాన్ ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించే కార్బన్/కార్బన్ ఉష్ణ క్షేత్ర పదార్థాల నుండి ప్రారంభించి, సిలికాన్ కార్బైడ్ పూత యొక్క ప్రధాన తయారీ పద్ధతులు, ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు పరిచయం చేయబడ్డాయి. దీని ఆధారంగా, కార్బన్/కార్బన్ ఉష్ణ క్షేత్ర పదార్థాల లక్షణాల ప్రకారం వాటిలో సిలికాన్ కార్బైడ్ పూత యొక్క అనువర్తనం మరియు పరిశోధన పురోగతి సమీక్షించబడ్డాయి, మరియు కార్బన్/కార్బన్ ఉష్ణ క్షేత్ర పదార్థాల ఉపరితల పూత రక్షణ కోసం సూచనలు మరియు అభివృద్ధి దిశలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి.
1 తయారీ సాంకేతికతసిలికాన్ కార్బైడ్ పూత
1.1 ఎంబెడ్డింగ్ పద్ధతి
C/C-sic మిశ్రమ పదార్థ వ్యవస్థలో సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క లోపలి పూతను తయారు చేయడానికి ఎంబెడింగ్ పద్ధతిని తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. ఈ పద్ధతిలో మొదట మిశ్రమ పొడిని ఉపయోగించి కార్బన్/కార్బన్ మిశ్రమ పదార్థాన్ని చుట్టి, ఆపై ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉష్ణోపచారం చేస్తారు. పూతను ఏర్పరచడానికి మిశ్రమ పొడికి మరియు నమూనా ఉపరితలానికి మధ్య సంక్లిష్టమైన భౌతిక-రసాయన చర్యల శ్రేణి జరుగుతుంది. దీని ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ఈ ప్రక్రియ సరళమైనది, కేవలం ఒకే ప్రక్రియతో సాంద్రమైన, పగుళ్లు లేని మ్యాట్రిక్స్ మిశ్రమ పదార్థాలను తయారు చేయవచ్చు; ప్రీఫార్మ్ నుండి తుది ఉత్పత్తి వరకు పరిమాణంలో చిన్న మార్పు ఉంటుంది; ఏదైనా ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ నిర్మాణానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది; పూతకు మరియు ఆధార పదార్థానికి మధ్య ఒక నిర్దిష్ట కూర్పు ప్రవణతను ఏర్పరచవచ్చు, ఇది ఆధార పదార్థంతో బాగా కలిసిపోతుంది. అయితే, దీనికి కొన్ని ప్రతికూలతలు కూడా ఉన్నాయి, ఉదాహరణకు అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద జరిగే రసాయన చర్య ఫైబర్ను దెబ్బతీయగలదు, మరియు కార్బన్/కార్బన్ మ్యాట్రిక్స్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు క్షీణించగలవు. గురుత్వాకర్షణ వంటి కారకాల వల్ల పూత అసమానంగా ఏర్పడి, దాని ఏకరూపతను నియంత్రించడం కష్టం.
1.2 స్లర్రీ కోటింగ్ పద్ధతి
స్లర్రీ కోటింగ్ పద్ధతిలో, కోటింగ్ మెటీరియల్ మరియు బైండర్ను ఒక మిశ్రమంగా కలిపి, మాతృక యొక్క ఉపరితలంపై సమానంగా బ్రష్ చేస్తారు. జడ వాతావరణంలో ఆరబెట్టిన తర్వాత, కోటింగ్ చేసిన నమూనాను అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద సింటరింగ్ చేయడం ద్వారా అవసరమైన కోటింగ్ను పొందవచ్చు. దీని ప్రయోజనాలు ఏమిటంటే, ఈ ప్రక్రియ సరళంగా మరియు నిర్వహించడానికి సులభంగా ఉంటుంది, మరియు కోటింగ్ మందాన్ని సులభంగా నియంత్రించవచ్చు; దీని ప్రతికూలతలు ఏమిటంటే, కోటింగ్కు మరియు ఆధారానికి మధ్య బంధన బలం తక్కువగా ఉంటుంది, కోటింగ్ యొక్క ఉష్ణఘాత నిరోధకత పేలవంగా ఉంటుంది, మరియు కోటింగ్ యొక్క ఏకరూపత తక్కువగా ఉంటుంది.
1.3 రసాయన ఆవిరి ప్రతిచర్య పద్ధతి
రసాయన ఆవిరి చర్య (CVR) పద్ధతి అనేది ఒక ప్రక్రియ పద్ధతి, దీనిలో ఘన సిలికాన్ పదార్థాన్ని ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద సిలికాన్ ఆవిరిగా మారుస్తారు, ఆ తర్వాత ఆ సిలికాన్ ఆవిరి మాతృక యొక్క లోపలి మరియు ఉపరితలంపైకి వ్యాపించి, మాతృకలోని కార్బన్తో అక్కడికక్కడే చర్య జరిపి సిలికాన్ కార్బైడ్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. దీని ప్రయోజనాలలో కొలిమిలో ఏకరీతి వాతావరణం, ప్రతిచోటా స్థిరమైన చర్య రేటు మరియు పూత పూసిన పదార్థం యొక్క నిక్షేపణ మందం ఉండటం వంటివి ఉన్నాయి; ఈ ప్రక్రియ సరళమైనది మరియు నిర్వహించడానికి సులభమైనది, మరియు సిలికాన్ ఆవిరి పీడనం, నిక్షేపణ సమయం మరియు ఇతర పారామితులను మార్చడం ద్వారా పూత మందాన్ని నియంత్రించవచ్చు. దీని ప్రతికూలత ఏమిటంటే, కొలిమిలోని స్థానం వల్ల నమూనా ఎక్కువగా ప్రభావితమవుతుంది, మరియు కొలిమిలోని సిలికాన్ ఆవిరి పీడనం సిద్ధాంతపరమైన ఏకరూపతను చేరుకోలేకపోవడం వల్ల, పూత మందం అసమానంగా ఉంటుంది.
1.4 రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ పద్ధతి
కెమికల్ వేపర్ డిపోజిషన్ (CVD) అనేది ఒక ప్రక్రియ, దీనిలో హైడ్రోకార్బన్లను వాయు వనరుగా మరియు అధిక స్వచ్ఛత గల N2/Ar ను క్యారియర్ గ్యాస్గా ఉపయోగించి మిశ్రమ వాయువులను ఒక కెమికల్ వేపర్ రియాక్టర్లోకి ప్రవేశపెడతారు. అక్కడ, ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద హైడ్రోకార్బన్లు వియోగం చెంది, సంశ్లేషణ చెంది, వ్యాపించి, శోషించబడి, మరియు కరిగిపోయి కార్బన్/కార్బన్ మిశ్రమ పదార్థాల ఉపరితలంపై ఘన పొరలను ఏర్పరుస్తాయి. దీని ప్రయోజనం ఏమిటంటే, పూత యొక్క సాంద్రత మరియు స్వచ్ఛతను నియంత్రించవచ్చు; ఇది మరింత సంక్లిష్టమైన ఆకారం గల వర్క్పీస్లకు కూడా అనుకూలంగా ఉంటుంది; డిపోజిషన్ పారామితులను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి యొక్క స్ఫటిక నిర్మాణం మరియు ఉపరితల స్వరూపాన్ని నియంత్రించవచ్చు. దీని ప్రతికూలతలు ఏమిటంటే, డిపోజిషన్ రేటు చాలా తక్కువగా ఉండటం, ప్రక్రియ సంక్లిష్టంగా ఉండటం, ఉత్పత్తి వ్యయం ఎక్కువగా ఉండటం, మరియు పగుళ్లు, మెష్ లోపాలు మరియు ఉపరితల లోపాలు వంటి పూత లోపాలు ఏర్పడవచ్చు.
సారాంశంలో, ఎంబెడింగ్ పద్ధతి దాని సాంకేతిక లక్షణాల వల్ల పరిమితంగా ఉంటుంది, ఇది ప్రయోగశాల మరియు చిన్న-పరిమాణ పదార్థాల అభివృద్ధి మరియు ఉత్పత్తికి అనుకూలంగా ఉంటుంది; కోటింగ్ పద్ధతి దాని పేలవమైన స్థిరత్వం కారణంగా భారీ ఉత్పత్తికి అనుకూలం కాదు. CVR పద్ధతి పెద్ద పరిమాణ ఉత్పత్తుల భారీ ఉత్పత్తిని తీర్చగలదు, కానీ దీనికి పరికరాలు మరియు సాంకేతికత కోసం అధిక అవసరాలు ఉంటాయి. CVD పద్ధతి తయారీకి ఒక ఆదర్శవంతమైన పద్ధతి.SIC పూతకానీ, ప్రక్రియ నియంత్రణలో ఉన్న కష్టాల కారణంగా దీని ఖర్చు CVR పద్ధతి కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: ఫిబ్రవరి-22-2024