Kvartsilaitteet aurinkokennovalmistuksessa

Aurinkokennojen tuotantolinjassa on eräänlainen näennäisesti huomaamatta, mutta ratkaiseva komponentti - korkean puhtaan kvartsituotteet. Ne eivät ole suoraan mukana fotoelektrisessä muuntamisessa, mutta kuten uskolliset vartijat, he varmistavat, että jokainen piikiekko "kasvaa" turvallisesti korkeassa lämpötilassa, syövyttävissä kaasuissa ja monimutkaisissa prosesseissa. Juuri nämä läpinäkyvät kvartsilaitteet tukevat nykyaikaisen aurinkosähköteollisuuden tehokasta toimintaa.

Ⅰ. Kvartsi: ”Kultainen tukirooli” aurinkoenergian valmistuksessa

Aurinkokennojen ydinmateriaali on piitä, ja piin prosessointi on erottamaton korkeasta lämpötilasta ja kemiallisesta käsittelystä. Tavalliset materiaalit eivät tuskin kestä tällaisia äärimmäisiä ympäristöjä, mutta kvartsi (pääasiassa koostopallosdioksidista) voi tehdä sen täydellisesti sen kolmen pääominaisuuden takia:

A)Korkea lämpötilankestävyys: Kvartsin sulamispiste on jopa yli 1700 ℃, kun taas aurinkokennojen diffuusio- ja hehkutusprosessit suoritetaan yleensä nopeudella 800-1200 ℃. Kvartsilaitteet pysyvät vakaina korkeissa lämpötiloissa.

B)Puhtaus: Auringonluokan kvartsin puhtaus on yli 99,99%, mikä estää epäpuhtauksia saastuttamasta piikiekkoja ja vaikuttamaan akun tehokkuuteen.

C)Kemiallinen inertti: Kvartsi tuskin reagoi happojen, emäksen ja useimpien kaasujen kanssa, ja sitä voidaan käyttää pitkään jopa erittäin syövyttävissä prosessikaasuissa (kuten kloori ja vetyfluoridi).

Nämä ominaisuudet tekevät kvartsista korvaamattoman materiaalin aurinkokennojen valmistuksessa. Piilekiekkojen tuesta prosessikaasujen toimittamiseen kvartsilaitteet kulkevat koko tuotantoprosessin läpi.

Ⅱ. Kvartsi "tiimi" aurinkokennojen tuotantolinjassa

Stourasähköteoksissa kvartsituotteilla on erilaiset muodot ja toiminnot kunkin prosessin tarkan suorituksen varmistamiseksi. Seuraavassa on useita aurinkokennojen avainkvartsituotteita:

1. Äitiveneen kantaja

Funktio: Piilakenteiden "kuljettaja", joka kuljettaa suurta määrää piikiekkoja puhdistuksen, diffuusion ja muiden prosessien aikana.

Piirteet: Tarkkuuden suunnittelemat urat varmistavat tasaisen etäisyyden pii kiekkojen välillä tarttuvuuden välttämiseksi korkeissa lämpötiloissa.

14. kvartsivene

Funktio: Käytetään diffuusiouuneissa, PECVD: ssä (plasmassa tehostettu kemiallinen höyryn laskeutuminen) ja muihin laitteisiin pii kiekkojen kuljettamiseksi korkean lämpötilan käsittelyä varten.

Kehitys: Varhaiset kvartsiveneet olivat yksinkertaisia litteämallia, mutta ne ovat nyt kehittäneet optimoidut rakenteet, kuten aaltoilevat muodot ja ohjauslevyt kaasun virtauksen tasaisuuden parantamiseksi.

3. Pitkä vene

Sopeutumistrendi: Piilakenteiden koon kasvaessa (kuten 182 mm ja 210 mm suuret pii-kiekot), pitkän veneen pituus kasvaa myös sen varmistamiseksi, että piikiekot lämmitetään tasaisesti korkean lämpötilan uunissa.

4. kvartsipullo

Funktio: Korkeuden nestemäisten tai kaasumaisten kemikaalien, kuten piin lähdekaasun (SIH₄), lisäaine (POCL₃), varastointi ja kuljetus jne.

Keskeiset vaatimukset: Erittäin korkea tiivistys kaasuvuotojen tai ulkoisen saastumisen estämiseksi.

5. Kvartsiuuniputki

Ydinkomponentit: Diffuusiouunin "sydän" ja hehkutusuuni, jossa piin kiekot läpikäyvät korkean lämpötilan doping tai hehkutus.

Haaste: Pitkäaikaisten korkeiden lämpötilojen alla kvartsiuuniputket voivat läpikäyytyä, mikä johtaa voiman vähentymiseen, joten elämän pidentämiseksi tarvitaan erityistä kohtelua.

6. Putkihitsaus

Prosessivaikeudet: Kvartsihitsaus vaatii vety-happea liekin tai laserhitsaustekniikan varmistamiseksi

7. kvartsin vaipat

Suojatoiminto: Kääri termoelementti tai anturi, jotta se voi toimia vakaasti pitkään syövyttävässä kaasuympäristössä.

8. CAP: lla

Tiivistys ja eristys: Estä lämpöhäviö ja eristä ulkoilma ilman pääsyä korkean lämpötilan reaktioalueelle.

Ⅲ. Kvartsilaitteiden haasteet ja tulevaisuus

Vaikka kvartsi on tärkeä asema aurinkosähkövalmistuksessa, sillä on myös joitain haasteita:

● Elinikäiset kysymykset: Pitkäaikaisissa korkeissa lämpötiloissa kvartsi kiteytyy vähitellen, mikä johtaa lujuuden vähentymiseen, ja se on yleensä vaihdettava 300–500 käytön jälkeen.

● Kustannuspaine: Suurten kvartsihiekkavarat ovat rajalliset, ja hinnat ovat vaihdelleet huomattavasti viime vuosina, mikä kehottaa teollisuutta kehittämään kvartsituotteita tai vaihtoehtoja, joilla on pidempi elinikä.

● Suuren koon sopeutuminen: Piilakkojen koon kasvaessa kvartsiveneitä, uuniputkia ja muita laitteita on myös päivitettävä vastaavasti, mikä asettaa korkeammat vaatimukset valmistusprosessiin.

Tulevaisuudessa kvartsilaitteet voivat kehittyä komposiittien suuntaan (kuten kvartsi-ja-sicon-karbidikomposiittimateriaalit) ja älykkäiden (integroidut anturit seuraamaan tilaa reaaliajassa) vastaamaan paremmin korkean tehokkuuden aurinkokennojen valmistustarpeita.

Ⅳ. Johtopäätös

Vaikka kvartsilaitteet eivät ole suoraan mukana sähköntuotannossa, ne ovat aurinkokennojen valmistuksen "kulissien sankareita". Kvartsiveneistä, jotka kuljettavat piin kiekkojakvartsiuuniputketProsessin suojaaminen varmistaa kunkin aurinkokennon tehokkaan ja vakaan tuotannon. Photosholtic -tekniikan edistymisen myötä myös kvartsituotteet kehittyvät jatkuvasti, jatkaen puhtaan energian tulevaisuuden turvaamista.