Pẹ̀lú ìdàgbàsókè ayé òde òní tí ń bá a lọ, agbára tí kò ṣeé túnṣe ń di èyí tí ó ń tánni lókun, àwùjọ ènìyàn sì túbọ̀ ń ṣe kánkán láti lo agbára tí a lè túnṣe tí a fi “afẹ́fẹ́, ìmọ́lẹ̀, omi àti agbára átọ́míìkì” ṣe àfihàn. Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn orísun agbára tí a lè túnṣe mìíràn, àwọn ènìyàn ní ìmọ̀-ẹ̀rọ tí ó dàgbà jùlọ, tí ó ní ààbò àti tí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé fún lílo agbára oòrùn. Lára wọn, ilé iṣẹ́ sẹ́ẹ̀lì fọ́tòvoltaic pẹ̀lú silicon tí ó mọ́ tónítóní gẹ́gẹ́ bí ohun èlò ìpìlẹ̀ ti dàgbàsókè ní kíákíá. Nígbà tí ó fi di òpin ọdún 2023, agbára fọ́tòvoltaic oòrùn tí a fi sori ẹrọ ní orílẹ̀-èdè mi ti kọjá 250 gigawatts, àti agbára fọ́tòvoltaic ti dé 266.3 billion kWh, ìbísí tó tó 30% lọ́dún, àti agbára ìṣẹ̀dá agbára tí a ṣẹ̀ṣẹ̀ fi kún un jẹ́ 78.42 million kilowatts, ìbísí ti 154% lọ́dún. Ní ìparí oṣù kẹfà, agbára ìṣẹ̀dá agbára fọ́tòvoltaic tí a fi sori ẹrọ jẹ́ nǹkan bí 470 million kilowatts, èyí tí ó ti kọjá agbára omi láti di orísun agbára kejì tí ó tóbi jùlọ ní orílẹ̀-èdè mi.
Bí iṣẹ́ fọ́tòvoltaic ṣe ń yára gbilẹ̀, ilé iṣẹ́ ohun èlò tuntun tó ń ṣètìlẹ́yìn fún un náà ń yára gbilẹ̀.àwọn ohun èlò ìkòkò quartz, àwọn ọkọ̀ ojú omi quartz, àti àwọn ìgò quartz wà lára wọn, tí wọ́n ń kó ipa pàtàkì nínú iṣẹ́ ṣíṣe fọ́tòvoltaic. Fún àpẹẹrẹ, àwọn ohun èlò ìfọṣọ quartz ni a ń lò láti mú sílíkọ́nì dídà nínú iṣẹ́ ṣíṣe àwọn ọ̀pá sílíkọ́nì àti àwọn ingot sílíkọ́nì; àwọn ọkọ̀ ojú omi quartz, àwọn ọ̀pá, àwọn ìgò, àwọn táńkì ìfọmọ́, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ ń ṣe iṣẹ́ ìdàgbàsókè nínú ìtànkálẹ̀, ìwẹ̀nùmọ́ àti àwọn ìjápọ̀ ilana mìíràn nínú iṣẹ́ ṣíṣe àwọn sẹ́ẹ̀lì oòrùn, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, ní rírí i dájú pé àwọn ohun èlò sílíkọ́nì mọ́ tónítóní àti dídára wọn.
Awọn ohun elo akọkọ ti awọn paati quartz fun iṣelọpọ fọtovoltaic
Nínú iṣẹ́ ṣíṣe àwọn sẹ́ẹ̀lì fọ́tòvoltaic oòrùn, a gbé àwọn wáfárì silicon sínú ọkọ̀ ojú omi wafer, a sì gbé ọkọ̀ ojú omi náà sí orí àtìlẹ́yìn ọkọ̀ ojú omi wafer fún ìtànkálẹ̀, LPCVD àti àwọn iṣẹ́ ooru mìíràn, nígbàtí pádìlì cantilever silicon carbide ni kókó pàtàkì fún gbígbé ìtìlẹ́yìn ọkọ̀ ojú omi tí ó ń gbé àwọn wáfárì silicon sínú àti jáde kúrò nínú iná ìgbóná. Gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán ìsàlẹ̀, pádìlì cantilever silicon carbide lè rí i dájú pé pádìlì silicon wafer àti páìpù iná náà wà ní ìṣọ̀kan, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń jẹ́ kí ìtànkálẹ̀ àti passivation náà dọ́gba. Ní àkókò kan náà, kò ní ìbàjẹ́ àti pé kò ní ìbàjẹ́ ní àwọn iwọ̀n otútù gíga, ó ní ìdènà ooru tó dára àti agbára ẹrù ńlá, a sì ti lò ó ní ibi púpọ̀ nínú ẹ̀rọ fọ́tòvoltaic cells.
Àwòrán onípele ti awọn paati fifuye batiri pataki
Nínú ilana ìtànkálẹ̀ ìbalẹ̀ rírọrùn, ọkọ̀ ojú omi quartz àtiọkọ̀ ojú omi kékeréÀtìlẹ́yìn nílò láti fi wafer silicon pẹ̀lú àtìlẹ́yìn ọkọ̀ quartz sínú tube quartz nínú iná ìtasánsán. Nínú ìlànà ìtasánsán kọ̀ọ̀kan, àtìlẹ́yìn ọkọ̀ quartz tí a fi wafer silicon kún ni a gbé sórí paadi silicon carbide. Lẹ́yìn tí paadi silicon carbide bá ti wọ inú tube quartz, paadi náà yóò rì láìfọwọ́sí láti fi àtìlẹ́yìn ọkọ̀ quartz àti wafer silicon sílẹ̀, lẹ́yìn náà yóò padà sí orísun díẹ̀díẹ̀. Lẹ́yìn ìlànà kọ̀ọ̀kan, a gbọ́dọ̀ yọ àtìlẹ́yìn ọkọ̀ quartz kúrò nínú rẹ̀pádì silikoni carbide. Irú iṣẹ́ tí a ń ṣe lemọ́lemọ́ bẹ́ẹ̀ yóò mú kí àtìlẹ́yìn ọkọ̀ ojú omi quartz gbó fún ìgbà pípẹ́. Nígbà tí ọkọ̀ ojú omi quartz bá ti fọ́ tí ó sì ti fọ́, gbogbo àtìlẹ́yìn ọkọ̀ ojú omi quartz yóò jábọ́ láti inú paadi silicon carbide, lẹ́yìn náà yóò ba àwọn ẹ̀yà quartz, àwọn wafer silicon àti àwọn paadi silicon carbide tí ó wà ní ìsàlẹ̀ jẹ́. Paadi silicon carbide náà gbowólórí, a kò sì le túnṣe. Nígbà tí ìjànbá bá ṣẹlẹ̀, yóò fa àdánù ńlá nínú dúkìá.
Nínú ìlànà LPCVD, kìí ṣe pé àwọn ìṣòro ìgbóná tí a mẹ́nu kàn lókè yìí nìkan ni yóò wáyé, ṣùgbọ́n níwọ̀n ìgbà tí ìlànà LPCVD nílò kí gaasi silane kọjá nínú wafer silicon, ìlànà ìgbà pípẹ́ náà yóò tún ṣe àwọ̀ silicon lórí àtìlẹ́yìn ọkọ̀ wafer àti ọkọ̀ wafer. Nítorí àìbáramu àwọn ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn ooru ti silikoni àti quartz tí a fi bo, àtìlẹ́yìn ọkọ̀ àti ọkọ̀ náà yóò fọ́, àkókò ìgbésí ayé yóò sì dínkù gidigidi. Ìwọ̀n ìgbésí ayé àwọn ọkọ̀ quartz lásán àti àtìlẹ́yìn ọkọ̀ nínú ìlànà LPCVD sábà máa ń jẹ́ oṣù 2 sí 3 péré. Nítorí náà, ó ṣe pàtàkì láti mú ohun èlò àtìlẹ́yìn ọkọ̀ sunwọ̀n síi láti mú agbára àti ìgbésí ayé àtìlẹ́yìn ọkọ̀ pọ̀ sí i láti yẹra fún irú àwọn ìjànbá bẹ́ẹ̀.
Ní kúkúrú, bí àkókò iṣẹ́ náà àti iye ìgbà tí ó ń pọ̀ sí i nígbà tí a bá ń ṣe àwọn sẹ́ẹ̀lì oòrùn, àwọn ọkọ̀ ojú omi quartz àti àwọn èròjà mìíràn máa ń ní ìfọ́ tàbí kí wọ́n tilẹ̀ bàjẹ́. Ìgbésí ayé àwọn ọkọ̀ ojú omi quartz àti àwọn ọ̀pá quartz nínú àwọn ọ̀nà ìṣẹ̀dá tí ó gbajúmọ̀ lọ́wọ́lọ́wọ́ ní China jẹ́ oṣù mẹ́ta sí mẹ́fà, wọ́n sì nílò láti máa pa wọ́n déédéé fún ìwẹ̀nùmọ́, ìtọ́jú, àti ìyípadà àwọn ọkọ̀ ojú omi quartz. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, iyanrìn quartz tí ó mọ́ tónítóní tí a lò gẹ́gẹ́ bí ohun èlò aise fún àwọn èròjà quartz wà ní ipò ìpèsè àti ìbéèrè lọ́wọ́lọ́wọ́, owó náà sì ti ń ṣiṣẹ́ ní ìpele gíga fún ìgbà pípẹ́, èyí tí ó hàn gbangba pé kò ṣe àǹfààní fún mímú kí iṣẹ́ náà sunwọ̀n síi àti àǹfààní ọrọ̀ ajé.
Àwọn ohun èlò amọ̀ tí a fi silikoni carbide ṣe"farahan"
Ní báyìí, àwọn ènìyàn ti wá pẹ̀lú ohun èlò kan tí ó ní iṣẹ́ tó dára jù láti rọ́pò àwọn ohun èlò quartz kan—àwọn ohun èlò amọ̀ silicon carbide.
Àwọn ohun èlò amọ̀ tí a fi silicon carbide ṣe ní agbára ẹ̀rọ tó dára, ìdúróṣinṣin ooru, ìdúróṣinṣin ooru gíga, ìdúróṣinṣin oxidation, ìdúróṣinṣin hot shock àti ìdúróṣinṣin ipata kemikali, a sì ń lò ó dáadáa ní àwọn pápá gbígbóná bíi irin, ẹ̀rọ, agbára tuntun, àti àwọn ohun èlò ìkọ́lé àti àwọn kẹ́míkà. Iṣẹ́ rẹ̀ tún tó fún ìtànkálẹ̀ àwọn sẹ́ẹ̀lì TOPcon nínú iṣẹ́ photovoltaic, LPCVD (ìdúróṣinṣin chemical vapor low pressure), PECVD (plasma chemical vapor deposition) àti àwọn ìjápọ̀ ilana thermal mìíràn.
Atilẹyin ọkọ oju omi silikoni carbide LPCVD ati atilẹyin ọkọ oju omi silikoni carbide ti o gbooro sii ti boron
Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ohun èlò quartz ìbílẹ̀, àwọn ìtìlẹ́yìn ọkọ̀ ojú omi, àwọn ọkọ̀ ojú omi, àti àwọn ọjà tube tí a fi ohun èlò seramiki silikoni carbide ṣe ní agbára gíga, ìdúróṣinṣin ooru tó dára jù, kò sí ìyípadà ní àwọn iwọ̀n otútù gíga, àti ìgbésí ayé tó ju ìlọ́po márùn-ún lọ ti àwọn ohun èlò quartz, èyí tó lè dín iye owó lílò àti pípadánù agbára tí ìtọ́jú àti àkókò ìsinmi ń fà kù gidigidi. Àǹfààní owó náà hàn gbangba, orísun àwọn ohun èlò aise sì gbòòrò.
Láàrin wọn, reaction sintered silicon carbide (RBSiC) ní ìwọ̀n otútù síntering tí ó kéré, iye owó ìṣelọ́pọ́ tí ó kéré, ìfúnpọ̀ ohun èlò gíga, àti pé kò fẹ́rẹ̀ẹ́ sí ìfàsẹ́yìn ìfúnpọ̀ nígbà tí a bá ń ṣe reaction sintering. Ó dára jùlọ fún ṣíṣe àwọn ẹ̀yà ara ìṣètò tí ó tóbi àti tí ó ní ìrísí dídíjú. Nítorí náà, ó dára jùlọ fún ṣíṣe àwọn ọjà tí ó tóbi àti dídíjú bíi àwọn ìtìlẹ́yìn ọkọ̀ ojú omi, àwọn ọkọ̀ ojú omi, àwọn ìgbálẹ̀ cantilever, àwọn ọ̀pá ìléru, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.
Àwọn ọkọ̀ ojú omi wafer silikoni carbideWọ́n tún ní àwọn ìrètí ìdàgbàsókè ńlá ní ọjọ́ iwájú. Láìka ìlànà LPCVD tàbí ìlànà ìfàsẹ́yìn boron sí, ìgbésí ayé ọkọ̀ quartz kéré díẹ̀, àti pé ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn ooru ti ohun èlò quartz kò bá ti ohun èlò silicon carbide mu. Nítorí náà, ó rọrùn láti ní àwọn ìyàtọ̀ nínú ìlànà ìbáramu pẹ̀lú ohun èlò ọkọ̀ silicon carbide ní iwọ̀n otútù gíga, èyí tí ó yọrí sí ipò mímì ọkọ̀ ojú omi tàbí kí ó tilẹ̀ fọ́ ọkọ̀ ojú omi náà. Ọkọ̀ ojú omi silicon carbide gba ọ̀nà ìlànà ti mímú ohun èlò kan ṣoṣo àti ìṣiṣẹ́ gbogbogbòò. Àwọn ohun tí ó nílò fún ìrísí àti ìfaradà ipò rẹ̀ ga, ó sì ń ṣiṣẹ́ pọ̀ dáadáa pẹ̀lú ohun èlò ọkọ̀ ojú omi silicon carbide. Ní àfikún, silicon carbide ní agbára gíga, ọkọ̀ ojú omi náà kò sì lè fọ́ nítorí ìkọlù ènìyàn ju ọkọ̀ ojú omi quartz lọ.
Ọkọ̀ ojú omi wafer silikoni carbide
Pọ́ọ̀bù iná ni apá pàtàkì nínú ìyípadà ooru nínú ilé ìtura, èyí tí ó ń kó ipa nínú dídì àti ìyípadà ooru kan náà. Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn pọ́ọ̀bù iná ìtura quartz, àwọn pọ́ọ̀bù iná ìtura silicon carbide ní agbára ìdarí ooru tó dára, ìgbóná ara kan náà, àti ìdúróṣinṣin ooru tó dára, àti pé ìgbésí ayé wọn ju ti àwọn pọ́ọ̀bù quartz lọ ní ìlọ́po márùn-ún.
Àkótán
Ni gbogbogbo, boya ni awọn ofin ti iṣẹ ọja tabi iye owo lilo, awọn ohun elo seramiki silikoni carbide ni awọn anfani diẹ sii ju awọn ohun elo quartz lọ ni awọn apakan kan ti aaye sẹẹli oorun. Lilo awọn ohun elo seramiki silikoni carbide ninu ile-iṣẹ photovoltaic ti ṣe iranlọwọ pupọ fun awọn ile-iṣẹ photovoltaic dinku iye owo idoko-owo ti awọn ohun elo iranlọwọ ati mu didara ọja ati idije dara si. Ni ọjọ iwaju, pẹlu lilo nla ti awọn tubes ileru silikoni carbide nla, awọn ọkọ oju omi silikoni carbide giga ati awọn atilẹyin ọkọ oju omi ati idinku awọn idiyele nigbagbogbo, lilo awọn ohun elo seramiki silikoni carbide ni aaye awọn sẹẹli photovoltaic yoo di ifosiwewe pataki ni imudarasi ṣiṣe ti iyipada agbara ina ati idinku awọn idiyele ile-iṣẹ ni aaye ti iṣelọpọ agbara photovoltaic, ati pe yoo ni ipa pataki lori idagbasoke agbara tuntun photovoltaic.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù kọkànlá-05-2024