Kremenčeve naprave v proizvodnji sončnih celic

V proizvodni liniji sončnih celic obstaja vrsta na videz neopaznih, a ključnih komponentnih komponent - kremenčev izdelkov z visoko čistostjo. Niso neposredno vključeni v fotoelektrično pretvorbo, vendar tako kot zvesti stražarji zagotavljajo, da vsaka silicijana rezina "varno" raste v visoki temperaturi, korozivnih plinih in zapletenih procesih. Prav te prozorne kremenčeve naprave podpirajo učinkovito delovanje sodobne fotonapetostne industrije.

Ⅰ. Quartz: "Zlata podporna vloga" pri proizvodnji sončne energije

Jedro materiala sončnih celic je silicij, obdelava silicija pa je neločljiva pred visoko temperaturo in kemično obdelavo. Navadni materiali skoraj ne morejo prenesti takšnih ekstremnih okolij, vendar lahko kremen (v glavnem sestavljen iz silicijevega dioksida) odlično naredi zaradi svojih treh glavnih značilnosti:

A)Visoka temperaturna odpornost: Tališče kremena je toliko več kot 1700 ℃, medtem ko se procesi difuzije in žarjenja sončnih celic običajno izvajajo pri 800-1200 ℃. Quartz naprave ostanejo stabilne pri visokih temperaturah.

BVisoka čistost: The purity of solar-grade quartz is over 99.99%, which prevents impurities from contaminating silicon wafers and affecting battery efficiency.

C)Kemična inertnost: Kremen komaj reagira s kislinami, alkaliji in večino plinov in se lahko dolgo uporablja tudi v zelo korozivnih procesnih plinih (kot sta klor in vodikov fluorid).

Te lastnosti naredijo kremen nenadomestljiv material v proizvodnji sončnih celic. Od podpore silicijevih rezin do dostave procesnih plinov, kremenčeve naprave potekajo skozi celoten proizvodni postopek.

Ⅱ. Krečav "ekipa" na proizvodni liniji sončnih celic

In photovoltaic factories, quartz products have different forms and functions to ensure the precise execution of each process. Sledi več ključnih kremenčevih izdelkov za sončne celice:

1. Prevoznik maternega čolna

Delovanje: "Transporter" silicijevih rezin, ki nosi veliko število silicijevih rezin med čiščenjem, difuzijo in drugimi procesi.

Lastnosti: Precision-designed grooves ensure consistent spacing between silicon wafers to avoid adhesion at high temperatures.

2. kremenčev čoln

Delovanje: Uporablja se v difuzijskih pečh, PECVD (plazemsko okrepljeno kemično odlaganje hlapov) in drugo opremo za prenos silicijevih rezin za visokotemperaturno predelavo.

Evolution: Zgodnji kremenovi čolni so bili preprosti modeli z ravnimi ploščami, zdaj pa so razvili optimizirane strukture, kot so valovite oblike in pregrade za izboljšanje enakomernosti pretoka plina.

3. Long Boat

Adaptation trend: Ko se velikost silicijevih rezin povečuje (na primer 182 mm in 210 mm veliki silikonski rezini), se dolžina dolgega čolna poveča tudi, da se silicijevi rezini enakomerno segrejejo v visokotemperaturni peči.

4. kremenčeva steklenica

Delovanje: Skladiščenje in prevoz tekočih ali plinastih kemikalij, kot so silicijev vir plin (SIH₄), dopant (POCL₃) itd.

Ključne zahteve: Ultra visoko tesnjenje, da se prepreči uhajanje plina ali zunanja kontaminacija.

5. Cev kremenčeve peči

Jedrne komponente: "Srce" difuzijske peči in peči, kjer silicijeve rezine podvržejo visokotemperaturnemu dopingu ali žarjenju.

Izziv: Pri dolgoročnih visokih temperaturah lahko cevi za kremenčevo peč podvržejo devitrifikaciji, kar ima za posledico zmanjšanje moči, zato je za podaljšanje življenjske dobe potrebno posebno zdravljenje.

6. varjenje cevi

Težave s procesom: Kremenčevo varjenje zahteva plamen z vodikovim kisikom ali lasersko varjenje, da se zagotovi, da je zvar brez mehurčkov in razpok, sicer se lahko zlomi med cikli visoke in nizke temperature.

7. kremenčevi plašč

Zaščitna funkcija: Zavijte termoelemen ali senzor, da mu omogoči, da dlje časa stabilno deluje v korozivnem plinskem okolju.

8. po pokrovčku

Sealing and insulation: preprečite izgubo toplote in izolirajte zunanji zrak, da vstopi v reakcijsko območje visokotemperature.

Ⅲ. Izzivi in prihodnost kremenčevih naprav

Čeprav Quartz zavzema pomemben položaj v proizvodnji fotonapetosti, se sooča tudi z nekaterimi izzivi:

● Težave z življenjsko dobo: Pri dolgoročnih visokih temperaturah bo Quartz postopoma kristaliziral, kar bo povzročilo zmanjšanje moči in ga je običajno treba zamenjati po 300-500 uporabi.

● Stroškovni tlak: Viri s kremenčevimi peščenimi viri z visoko čistočo so omejeni, cene pa so v zadnjih letih močno nihale, kar je industrijo spodbudilo k razvoju kremenčevih izdelkov ali alternativ z daljšo življenjsko dobo.

● Large size adaptation: Ko se velikost silicijevih rezin povečuje, je treba prav tako nadgraditi kremenčeve čolne, peči in druge naprave, kar postavlja večje zahteve v proizvodni postopek.

V prihodnosti se lahko kremenčeve naprave razvijejo v smeri kompozita (na primer kompozitni materiali Quartz-Silicon karbide) in inteligentnih (integrirani senzorji za spremljanje statusa v realnem času), da bi bolje zadovoljili proizvodne potrebe z visoko učinkovitostjo sončnih celic.

Ⅳ. Conclusion

Čeprav kremenčeve naprave niso neposredno vključene v proizvodnjo električne energije, so "zakulisni junaki" proizvodnje sončnih celic. Iz kremenčevih čolnov, ki prenašajo silicijeve rezine doquartz furnace tubeski ščitijo postopek, zagotavljajo učinkovito in stabilno proizvodnjo vsake sončne celice. Z napredovanjem fotovoltaične tehnologije se tudi kremenčevi izdelki nenehno razvijajo in še naprej varujejo prihodnost čiste energije.