Dahil sa patuloy na pag-unlad ng mundo ngayon, ang hindi nababagong enerhiya ay lalong nauubos, at ang lipunan ng tao ay lalong nagmamadali sa paggamit ng nababagong enerhiya na kinakatawan ng "hangin, liwanag, tubig at nukleyar". Kung ikukumpara sa iba pang pinagmumulan ng nababagong enerhiya, ang tao ang may pinakamaunlad, ligtas at maaasahang teknolohiya para sa paggamit ng solar energy. Kabilang sa mga ito, ang industriya ng photovoltaic cell na may high-purity silicon bilang substrate ay mabilis na umuunlad. Sa pagtatapos ng 2023, ang pinagsama-samang solar photovoltaic installed capacity ng aking bansa ay lumampas sa 250 gigawatts, at ang photovoltaic power generation ay umabot sa 266.3 bilyong kWh, isang pagtaas ng humigit-kumulang 30% taon-sa-taon, at ang bagong idinagdag na kapasidad ng power generation ay 78.42 milyong kilowatts, isang pagtaas ng 154% taon-sa-taon. Sa pagtatapos ng Hunyo, ang pinagsama-samang installed capacity ng photovoltaic power generation ay humigit-kumulang 470 milyong kilowatts, na lumampas sa hydropower upang maging pangalawang pinakamalaking pinagmumulan ng kuryente sa aking bansa.
Habang mabilis na umuunlad ang industriya ng photovoltaic, mabilis din itong umuunlad. Ang mga bahagi ng quartz tulad ngmga tunawan ng kuwarts, mga bangkang quartz, at mga bote ng quartz ay kabilang sa mga ito, na gumaganap ng mahalagang papel sa proseso ng paggawa ng photovoltaic. Halimbawa, ang mga quartz crucible ay ginagamit upang maglaman ng tinunaw na silicon sa paggawa ng mga silicon rod at silicon ingot; ang mga bangkang quartz, tubo, bote, tangke ng paglilinis, atbp. ay gumaganap ng isang tungkulin sa pagpapalaganap, paglilinis at iba pang mga proseso sa paggawa ng mga solar cell, atbp., na tinitiyak ang kadalisayan at kalidad ng mga materyales na silicon.
Mga pangunahing aplikasyon ng mga bahagi ng quartz para sa paggawa ng photovoltaic
Sa proseso ng paggawa ng mga solar photovoltaic cell, ang mga silicon wafer ay inilalagay sa isang wafer boat, at ang bangka ay inilalagay sa isang wafer boat support para sa diffusion, LPCVD at iba pang mga thermal process, habang ang silicon carbide cantilever paddle ang pangunahing loading component para sa paggalaw ng boat support na nagdadala ng mga silicon wafer papasok at palabas ng heating furnace. Gaya ng ipinapakita sa figure sa ibaba, ang silicon carbide cantilever paddle ay maaaring matiyak ang concentricity ng silicon wafer at ng furnace tube, sa gayon ay ginagawang mas pare-pareho ang diffusion at passivation. Kasabay nito, ito ay walang polusyon at hindi nababago ang hugis sa mataas na temperatura, may mahusay na thermal shock resistance at malaking load capacity, at malawakang ginagamit sa larangan ng mga photovoltaic cell.
Diagram ng eskematiko ng mga pangunahing bahagi ng pagkarga ng baterya
Sa proseso ng pagsasabog ng malambot na paglapag, ang tradisyonal na bangkang quartz atbangkang waferKailangang pagsamahin ng suporta ang silicon wafer at ang quartz boat support sa quartz tube sa diffusion furnace. Sa bawat proseso ng diffusion, ang quartz boat support na puno ng silicon wafers ay inilalagay sa silicon carbide paddle. Pagkatapos makapasok ang silicon carbide paddle sa quartz tube, awtomatikong lulubog ang paddle para maibaba ang quartz boat support at silicon wafer, at pagkatapos ay dahan-dahang babalik sa pinagmulan. Pagkatapos ng bawat proseso, kailangang tanggalin ang quartz boat support mula sasilicon carbide paddleAng ganitong madalas na operasyon ay magdudulot ng pagkasira ng suporta ng quartz boat sa mahabang panahon. Kapag nabasag at nabali ang suporta ng quartz boat, ang buong suporta ng quartz boat ay mahuhulog mula sa silicon carbide paddle, at pagkatapos ay masisira ang mga bahagi ng quartz, silicon wafer, at silicon carbide paddle sa ibaba. Ang silicon carbide paddle ay mahal at hindi na maaayos. Kapag nangyari ang isang aksidente, magdudulot ito ng malaking pagkalugi sa ari-arian.
Sa proseso ng LPCVD, hindi lamang magaganap ang mga nabanggit na problema sa thermal stress, kundi dahil ang proseso ng LPCVD ay nangangailangan ng silane gas upang dumaan sa silicon wafer, ang pangmatagalang proseso ay bubuo rin ng silicon coating sa wafer boat support at sa wafer boat. Dahil sa hindi pagkakapare-pareho ng thermal expansion coefficients ng pinahiran na silicon at quartz, ang suporta ng bangka at ang bangka ay mababasag, at ang haba ng buhay ay lubhang mababawasan. Ang haba ng buhay ng mga ordinaryong quartz boat at mga suporta ng bangka sa proseso ng LPCVD ay karaniwang 2 hanggang 3 buwan lamang. Samakatuwid, partikular na mahalaga na pagbutihin ang materyal ng suporta ng bangka upang mapataas ang lakas at buhay ng serbisyo ng suporta ng bangka upang maiwasan ang mga naturang aksidente.
Sa madaling salita, habang tumataas ang oras ng proseso at bilang ng beses na ginagawa ang mga solar cell, ang mga quartz boat at iba pang mga bahagi ay madaling magkaroon ng mga nakatagong bitak o maging mga basag. Ang tagal ng buhay ng mga quartz boat at quartz tube sa kasalukuyang pangunahing linya ng produksyon sa Tsina ay humigit-kumulang 3-6 na buwan, at kailangan itong regular na isara para sa paglilinis, pagpapanatili, at pagpapalit ng mga quartz carrier. Bukod dito, ang high-purity quartz sand na ginagamit bilang hilaw na materyal para sa mga quartz component ay kasalukuyang nasa isang estado ng kapos na supply at demand, at ang presyo ay tumatakbo sa isang mataas na antas sa loob ng mahabang panahon, na malinaw na hindi nakakatulong sa pagpapabuti ng kahusayan sa produksyon at mga benepisyong pang-ekonomiya.
Mga seramikong silikon karbida"magpakita"
Ngayon, nakaisip na ang mga tao ng isang materyal na may mas mahusay na pagganap upang palitan ang ilang bahagi ng quartz—ang silicon carbide ceramics.
Ang mga silicon carbide ceramics ay may mahusay na mekanikal na lakas, thermal stability, mataas na temperaturang resistensya, oksihenasyon, thermal shock resistance at kemikal na resistensya sa kalawang, at malawakang ginagamit sa mga mainit na larangan tulad ng metalurhiya, makinarya, bagong enerhiya, at mga materyales at kemikal sa pagtatayo. Ang pagganap nito ay sapat din para sa pagpapakalat ng mga TOPcon cell sa photovoltaic manufacturing, LPCVD (low pressure chemical vapor deposition), PECVD (plasma chemical vapor deposition) at iba pang thermal process links.
Suporta sa bangkang gawa sa silicon carbide na LPCVD at suporta sa bangkang gawa sa silicon carbide na pinalawak ng boron
Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na materyales na quartz, ang mga suporta sa bangka, bangka, at mga produktong tubo na gawa sa mga materyales na silicon carbide ceramic ay may mas mataas na lakas, mas mahusay na thermal stability, walang deformation sa mataas na temperatura, at may habang-buhay na higit sa 5 beses kaysa sa mga materyales na quartz, na maaaring makabuluhang bawasan ang gastos sa paggamit at ang pagkawala ng enerhiya na dulot ng maintenance at downtime. Halata ang bentahe sa gastos, at malawak ang pinagmumulan ng mga hilaw na materyales.
Kabilang sa mga ito, ang reaction sintered silicon carbide (RBSiC) ay may mababang temperatura ng sintering, mababang gastos sa produksyon, mataas na densipikasyon ng materyal, at halos walang pag-urong ng volume habang isinasagawa ang reaction sintering. Ito ay partikular na angkop para sa paghahanda ng malalaki at kumplikadong hugis ng mga bahaging istruktura. Samakatuwid, ito ay pinakaangkop para sa produksyon ng malalaki at kumplikadong mga produkto tulad ng mga suporta sa bangka, mga bangka, mga cantilever paddle, mga tubo ng pugon, atbp.
Mga bangkang wafer na gawa sa silikon karbidaMayroon ding magagandang prospect sa pag-unlad sa hinaharap. Anuman ang proseso ng LPCVD o ang proseso ng pagpapalawak ng boron, ang buhay ng quartz boat ay medyo mababa, at ang thermal expansion coefficient ng materyal na quartz ay hindi naaayon sa materyal na silicon carbide. Samakatuwid, madaling magkaroon ng mga paglihis sa proseso ng pagtutugma sa silicon carbide boat holder sa mataas na temperatura, na humahantong sa sitwasyon ng pag-alog ng bangka o kahit na pagkasira ng bangka. Ang silicon carbide boat ay gumagamit ng proseso ng one-piece molding at overall processing. Mataas ang mga kinakailangan sa hugis at posisyon nito, at mas mahusay itong nakikipagtulungan sa silicon carbide boat holder. Bukod pa rito, ang silicon carbide ay may mataas na lakas, at ang bangka ay mas malamang na masira dahil sa banggaan ng tao kaysa sa quartz boat.
Bangka na wafer na silikon karbida
Ang tubo ng pugon ang pangunahing bahagi ng paglipat ng init ng pugon, na gumaganap ng papel sa pagbubuklod at pantay na paglipat ng init. Kung ikukumpara sa mga tubo ng quartz furnace, ang mga tubo ng silicon carbide furnace ay may mahusay na thermal conductivity, pantay na pag-init, at mahusay na thermal stability, at ang kanilang buhay ay higit sa 5 beses kaysa sa mga tubo ng quartz.
Buod
Sa pangkalahatan, maging sa usapin ng pagganap ng produkto o gastos sa paggamit, ang mga materyales na silicon carbide ceramic ay may higit na bentahe kaysa sa mga materyales na quartz sa ilang aspeto ng larangan ng solar cell. Ang paggamit ng mga materyales na silicon carbide ceramic sa industriya ng photovoltaic ay lubos na nakatulong sa mga kumpanya ng photovoltaic na mabawasan ang gastos sa pamumuhunan ng mga pantulong na materyales at mapabuti ang kalidad at kakayahang makipagkumpitensya ng produkto. Sa hinaharap, sa malawakang paggamit ng malalaking tubo ng silicon carbide furnace, mga bangkang may mataas na kadalisayan na silicon carbide at mga suporta sa bangka at ang patuloy na pagbawas ng mga gastos, ang paggamit ng mga materyales na silicon carbide ceramic sa larangan ng mga photovoltaic cell ay magiging isang mahalagang salik sa pagpapabuti ng kahusayan ng conversion ng enerhiya ng liwanag at pagbabawas ng mga gastos sa industriya sa larangan ng photovoltaic power generation, at magkakaroon ng mahalagang epekto sa pag-unlad ng photovoltaic new energy.
Oras ng pag-post: Nob-05-2024