Συσκευές χαλαζία στην κατασκευή ηλιακών κυττάρων

Στη γραμμή παραγωγής των ηλιακών κυττάρων, υπάρχει ένας τύπος φαινομενικά δυσδιάκριτης αλλά κρίσιμης συνιστώσας - προϊόντα χαλαζία υψηλής καθαρότητας. Δεν εμπλέκονται άμεσα στη φωτοηλεκτρική μετατροπή, αλλά όπως και οι πιστοί φρουροί, εξασφαλίζουν ότι κάθε πλακίδιο πυρίτιο "αναπτύσσεται με ασφάλεια σε υψηλή θερμοκρασία, διαβρωτικά αέρια και πολύπλοκες διεργασίες. Είναι αυτές οι διαφανείς συσκευές χαλαζία που υποστηρίζουν την αποτελεσματική λειτουργία της σύγχρονης φωτοβολταϊκής βιομηχανίας.

Ⅰ. Quartz: Ο "χρυσός υποστηρικτικός ρόλος" στην παραγωγή ηλιακής ενέργειας

Το υλικό πυρήνα των ηλιακών κυττάρων είναι πυρίτιο και η επεξεργασία του πυριτίου είναι αδιαχώριστη από την υψηλή θερμοκρασία και τη χημική επεξεργασία. Τα συνηθισμένα υλικά δεν μπορούν να αντέξουν σε τέτοια ακραία περιβάλλοντα, αλλά ο χαλαζία (κυρίως αποτελείται από διοξείδιο του πυριτίου) μπορεί να το κάνει τέλεια λόγω των τριών μεγάλων χαρακτηριστικών του:

ΕΝΑ)Αντίσταση υψηλής θερμοκρασίας: Το σημείο τήξης του χαλαζία είναι τόσο υψηλό όσο πάνω από 1700 ℃, ενώ οι διαδικασίες διάχυσης και ανόπτησης των ηλιακών κυττάρων πραγματοποιούνται συνήθως στις 800-1200 ℃. Οι συσκευές χαλαζία παραμένουν σταθερές σε υψηλές θερμοκρασίες.

ΣΙ)Υψηλή καθαρότητα: Η καθαρότητα του χαλαζία ηλιακής ποιότητας είναι πάνω από 99,99%, γεγονός που εμποδίζει τις ακαθαρσίες από τη μόλυνση των πλακών πυριτίου και την απόδοση της μπαταρίας.

ΝΤΟ)Χημική αδράνεια: Το χαλαζία δεν αντιδρά με οξέα, αλκάλια και τα περισσότερα αέρια και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα ακόμη και σε αέρια πολύ διαβρωτικά διεργαστικά (όπως το φθορίδιο χλωρίου και υδρογόνου).

Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν το χαλαζία ένα αναντικατάστατο υλικό στην κατασκευή ηλιακών κυττάρων. Από την υποστήριξη των πλακών πυριτίου μέχρι την παράδοση αερίων διεργασίας, οι συσκευές χαλαζία διατρέχουν ολόκληρη τη διαδικασία παραγωγής.

Ⅱ. Η ομάδα "Quartz" στη γραμμή παραγωγής ηλιακών κυττάρων

Στα φωτοβολταϊκά εργοστάσια, τα προϊόντα χαλαζία έχουν διαφορετικές μορφές και λειτουργίες για να εξασφαλίσουν την ακριβή εκτέλεση κάθε διαδικασίας. Τα παρακάτω είναι αρκετά βασικά προϊόντα χαλαζία για ηλιακά κύτταρα:

1. Μεταφορέας μητέρων

Λειτουργία: Ο "μεταφορέας" των πλακιδίων πυριτίου, που φέρει μεγάλο αριθμό πλακιδίων πυριτίου κατά τον καθαρισμό, τη διάχυση και άλλες διαδικασίες.

Χαρακτηριστικά: Οι αυλακώσεις που έχουν σχεδιαστεί με ακρίβεια εξασφαλίζουν συνεπή απόσταση μεταξύ των πλακών πυριτίου για να αποφευχθεί η πρόσφυση σε υψηλές θερμοκρασίες.

2.

Λειτουργία: Χρησιμοποιείται σε κλιβάνους διάχυσης, PECVD (ενισχυμένη απόθεση χημικού ατμού πλάσματος) και άλλο εξοπλισμό για τη μεταφορά πλακών πυριτίου για επεξεργασία υψηλής θερμοκρασίας.

Εξέλιξη: Τα πρώιμα σκάφη χαλαζία ήταν απλά σχέδια επίπεδης πλάκας, αλλά τώρα έχουν αναπτύξει βελτιστοποιημένες δομές όπως κυματιστά σχήματα και διαφράγματα για τη βελτίωση της ομοιομορφίας της ροής αερίου.

3. Μακρόχρονο σκάφος

Τάση προσαρμογής: Καθώς αυξάνεται το μέγεθος των δισκίων πυριτίου (όπως οι μεγάλες πλακές πυριτίου 182mm και 210mm), το μήκος του μακρού σκάφους αυξάνεται επίσης για να εξασφαλιστεί ότι τα πλακίδια πυριτίου θερμαίνονται ομοιόμορφα στον φούρνο υψηλής θερμοκρασίας.

4.

Λειτουργία: Αποθήκευση και μεταφορά υγρών υψηλής καθαρότητας ή αέρια χημικών ουσιών, όπως αέριο προέλευσης πυριτίου (SIH₄), dopant (pocl₃) κ.λπ.

Βασικές απαιτήσεις: Εξαιρετική σφράγιση για την πρόληψη της διαρροής αερίου ή της εξωτερικής μόλυνσης.

5. Σωλήνας φούρνου χαλαζία

Βασικά στοιχεία: Η "καρδιά" του κλιβάνου διάχυσης και του φούρνου ανόπτησης, όπου τα δισκόν του πυριτίου υποβάλλονται σε ντόπινγκ ή ανόπτηση υψηλής θερμοκρασίας.

Πρόκληση: Κάτω από μακροπρόθεσμες υψηλές θερμοκρασίες, οι σωλήνες του φούρνου χαλαζία μπορούν να υποβληθούν σε απογοήτευση, με αποτέλεσμα τη μείωση της αντοχής, επομένως απαιτείται ειδική θεραπεία για την επέκταση της ζωής.

6. Συγκόλληση σωλήνα

Δυσκολίες επεξεργασίας: Η συγκόλληση χαλαζία απαιτεί φλόγα υδρογόνου-οξυγόνου ή τεχνολογία συγκόλλησης με λέιζερ για να εξασφαλιστεί ότι η συγκόλληση είναι απαλλαγμένη από φυσαλίδες και ρωγμές, διαφορετικά μπορεί να σπάσει κατά τη διάρκεια κύκλων υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας.

7.

Προστατευτική λειτουργία: Τυλίξτε το θερμοστοιχείο ή τον αισθητήρα για να μπορέσετε να λειτουργήσετε σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα σε ένα διαβρωτικό περιβάλλον αερίου.

8. Με καπάκι

Σφράγιση και μόνωση: Αποτρέψτε την απώλεια θερμότητας και την απομόνωση του εξωτερικού αέρα από την είσοδο στην περιοχή αντίδρασης υψηλής θερμοκρασίας.

Ⅲ. Προκλήσεις και μέλλον των συσκευών χαλαζία

Παρόλο που ο Quartz κατέχει σημαντική θέση στη φωτοβολταϊκή κατασκευή, αντιμετωπίζει επίσης ορισμένες προκλήσεις:

● Ζητήματα διάρκειας ζωής: Κάτω από μακροπρόθεσμες υψηλές θερμοκρασίες, ο Quartz θα κρυσταλλωθεί σταδιακά, με αποτέλεσμα τη μείωση της αντοχής και συνήθως πρέπει να αντικατασταθεί μετά από 300-500 χρήσεις.

● Πίεση κόστους: Οι πόροι άμμου με χαλαζία υψηλής καθαρότητας είναι περιορισμένοι και οι τιμές έχουν κυμαινθεί σε μεγάλο βαθμό τα τελευταία χρόνια, προτρέποντας τη βιομηχανία να αναπτύξει προϊόντα χαλαζία ή εναλλακτικές λύσεις με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

● Προσαρμογή μεγάλου μεγέθους: Καθώς αυξάνεται το μέγεθος των πλακιδίων πυριτίου, τα σκάφη χαλαζία, οι σωλήνες κλιβάνου και άλλες συσκευές πρέπει επίσης να αναβαθμιστούν ανάλογα, γεγονός που θέτει υψηλότερες απαιτήσεις στη διαδικασία κατασκευής.

Στο μέλλον, οι συσκευές χαλαζία μπορούν να αναπτυχθούν προς την κατεύθυνση του σύνθετου υλικού (όπως τα σύνθετα υλικά του Carbide Quartz-Silicon) και τους ευφυείς (ολοκληρωμένους αισθητήρες για την παρακολούθηση της κατάστασης σε πραγματικό χρόνο) για την καλύτερη κάλυψη των αναγκών κατασκευής των ηλιακών κυττάρων υψηλής απόδοσης.

Ⅳ. Σύναψη

Παρόλο που οι συσκευές Quartz δεν εμπλέκονται άμεσα στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, είναι οι "ήρωες πίσω από τα σκηνικά" της κατασκευής ηλιακών κυττάρων. Από τα σκάφη χαλαζία που μεταφέρουν πλακίδια πυριτίου στοΣωλήνες φούρνου χαλαζίαΑυτό προστατεύει τη διαδικασία, εξασφαλίζουν την αποτελεσματική και σταθερή παραγωγή κάθε ηλιακού κυττάρου. Με την πρόοδο της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας, τα προϊόντα χαλαζία εξελίσσονται επίσης συνεχώς, συνεχίζοντας να προστατεύει το μέλλον της καθαρής ενέργειας.