Quartz zariadenia vo výrobe solárnych článkov

Vo výrobnej línii solárnych článkov je typ zdanlivo nenápadných, ale rozhodujúcich zložiek - produkty kremenného s vysokým výškom. Nie sú priamo zapojení do fotoelektrickej konverzie, ale rovnako ako lojálni strážcovia, zabezpečujú, že každá kremíková doštička „bezpečne rastie“ pri vysokých teplotách, korozívnych plynoch a komplexných procesoch. Sú to tieto priehľadné kremenné zariadenia, ktoré podporujú efektívnu prevádzku moderného fotovoltaického priemyslu.

Ⅰ. Quartz: „Zlatá podporná úloha“ vo výrobe solárnej energie

Hlavným materiálom solárnych článkov je kremík a spracovanie kremíka je neoddeliteľné od vysokej teploty a chemického spracovania. Bežné materiály môžu sotva vydržať takéto extrémne prostredie, ale kremeň (hlavne zložené zo kremíkového oxidu) to dokáže dokonale z dôvodu svojich troch hlavných charakteristík:

A)Vysoká teplota: Bod tavenia kremeňa je taký vysoký ako viac ako 1700 ℃, zatiaľ čo procesy difúzie a žíhania solárnych článkov sa zvyčajne vykonávajú pri 800-1200 ℃. Kremenné zariadenia zostávajú stabilné pri vysokých teplotách.

B)Vysoká čistota: Čistota kremeňa slnečného stupňa je viac ako 99,99%, čo bráni nečistotám v kontaminácii kremíkových doštičiek a ovplyvňujúcich účinnosť batérie.

C)Chemická inerct: Quartz ťažko reaguje s kyselinami, alkálmi a väčšinou plynov a môže sa používať po dlhú dobu aj vo vysoko korozívnych procesných plynoch (ako je chlór a fluorid vodíka).

Vďaka týmto vlastnostiam sa z kremeňa robí nenahraditeľný materiál vo výrobe solárnych článkov. Od podpory kremíkových doštičiek až po dodávku procesných plynov, kremenné zariadenia prechádzajú celým výrobným procesom.

Ⅱ. „Tím“ Quartz na výrobnej línii solárnych článkov

Vo fotovoltaických továrňach majú produkty Quartz rôzne formy a funkcie na zabezpečenie presného vykonávania každého procesu. Nasleduje niekoľko kľúčových produktov kremeňa pre solárne články:

1. Nosič matiek

Funkcia: „Transportér“ kremíkových doštičiek, ktorý nesie veľké množstvo kremíkových doštičiek počas čistenia, difúzie a iných procesov.

Funkcie: Drážky s presnosťou zabezpečujú konzistentné odstupy medzi kremíkovými doštičkami, aby sa predišlo adhézii pri vysokých teplotách.

2. Quartz loď

Funkcia: Používa sa v difúznych peciach, PECVD (ukladanie chemickej pary zvýšené v plazme) a ďalšie zariadenia na prepravu kremíkových doštičiek na spracovanie vysokej teploty.

Vývoj: Early Quartz Boats boli jednoduché vzory s plochou doskou, ale teraz sa vyvinuli optimalizované štruktúry, ako sú vlnité tvary a usmernenie na zlepšenie rovnomernosti prietoku plynu.

3. Dlhá loď

Adaptačný trend: Keď sa zvyšuje veľkosť kremíkových doštičiek (napríklad 182 mm a 210 mm veľké kremíkové doštičky), zvyšuje sa aj dĺžka dlhej lode, aby sa zabezpečilo, že doštičky kremíka sa rovnomerne zahrievajú vo vysokoteplotnej peci.

4. Kvalová fľaša

Funkcia: Skladovanie a preprava vysokokvalitných kvapalných alebo plynných chemikálií, ako je plynový zdroj kremíka (Sih₄), Dopant (POCL₃) atď.

Kľúčové požiadavky: Ultra vysoké tesnenie, aby sa zabránilo úniku plynu alebo vonkajšej kontaminácie.

5. Trubica s kremennou pecou

Základné komponenty: „Srdce“ difúznej pece a žíhavej pece, kde kremíkové doštičky podliehajú vysokej teplote dopingu alebo žíhania.

Spochybniť: Pri dlhodobých vysokých teplotách môžu trubice kremenných pecí podstúpiť devitrifikáciu, čo vedie k zníženiu sily, takže na predĺženie života je potrebné osobitné ošetrenie.

6. Zváranie trubice

Spracovať ťažkosti: Kremenné zváranie vyžaduje, aby sa vodík-kyslíkový plameň alebo laserová zváracia technológia zabezpečila, že zvar neobsahuje bubliny a praskliny, inak sa môže zlomiť počas cyklov vysokej a nízkej teploty.

7. Kremenné plášť

Ochranná funkcia: Zabaľte termočlánok alebo senzor tak, aby mu umožnil stabilne pracovať v korozívnom plynovom prostredí.

8. podľa čiapky

Utesnenie a izolácia: Zabráňte tepelnému strate a izolujte vonkajší vzduch do vstupu do oblasti reakcie s vysokou teplotou.

Ⅲ. Výzvy a budúcnosť kremenných zariadení

Aj keď Quartz zaberá dôležitú polohu vo fotovoltaickej výrobe, čelí aj niektorým výzvam:

● Problémy: Pri dlhodobých vysokých teplotách bude kremeň postupne kryštalizovať, čo vedie k zníženiu pevnosti a zvyčajne sa musí vymeniť po 300-500 použitiach.

● Nákladový tlak: Zdroje s vysokou čistotou kremenného piesku sú obmedzené a ceny v posledných rokoch značne kolísali, čo viedlo k vyvíjaniu kremenných výrobkov alebo alternatív s dlhšou životnosťou.

● Adaptácia veľkej veľkosti: S rastúcou veľkosťou kremíkových doštičiek je potrebné vylepšiť aj kremenné člny, rúrky a ďalšie zariadenia, čo je tiež potrebné vylepšiť, čo kladie vyššie požiadavky na výrobný proces.

V budúcnosti sa môžu kremenné zariadenia vyvíjať v smere kompozitu (ako napríklad zložené materiály z karbidu kremeňa) a inteligentné (inteligentné senzory na monitorovanie stavu v reálnom čase) s cieľom lepšie uspokojiť výrobné potreby vysoko účinných solárnych článkov.

Ⅳ. Záver

Aj keď kremenné zariadenia nie sú priamo zapojené do výroby energie, sú „hrdinami v zákulisí“ výroby solárnych článkov. Z kremenných lodí, ktoré prenášajú kremíkové doštičky dokremenné trubicektoré chránia tento proces, zabezpečujú účinnú a stabilnú produkciu každého solárneho článku. S rozvojom fotovoltaickej technológie sa výrobky z kremeňa neustále vyvíjajú a naďalej chránia budúcnosť čistej energie.