Křemenná zařízení ve výrobě solárních článků

Ve výrobní lince solárních článků je typ zdánlivě nenápadných, ale klíčových složek - vysoce čistý křemenné produkty. Nejsou přímo zapojeni do fotoelektrické konverze, ale stejně jako loajální stráže zajišťují, aby každý křemíkový oplatka „rostla“ bezpečně při vysoké teplotě, korozivních plynech a komplexních procesech. Efektivní provoz moderního fotovoltaického průmyslu podporují tato transparentní křemenná zařízení.

Ⅰ. Quartz: „Zlatá podpůrná role“ ve výrobě sluneční energie

Hlavním materiálem solárních článků je křemík a zpracování křemíku je neoddělitelné od vysoké teploty a chemického zpracování. Obyčejné materiály mohou stěží odolávat takovým extrémním prostředím, ale křemen (hlavně složený z oxidu křemíku) to dokáže perfektně díky svým třem hlavním charakteristikám:

A)Odolnost proti vysoké teplotě: Bod tání křemene je až více než 1700 ℃, zatímco procesy difúze a žíhání solárních článků se obvykle provádějí při 800-1200 ℃. Křemenná zařízení zůstávají stabilní při vysokých teplotách.

B)Vysoká čistota: Čistota křemene se slunečním stupněm je více než 99,99%, což zabraňuje nečistotům kontaminování křemíkových destiček a ovlivňování účinnosti baterie.

C)Chemická inertnost: Křemen sotva reaguje s kyselinami, alkaliky a většinou plynů a lze jej používat po dlouhou dobu i ve vysoce korozivních procesních plynech (jako je chlor a fluorid vodíku).

Díky těmto vlastnostem je křemen nenahraditelným materiálem ve výrobě solárních článků. Od podpory křemíkových destiček po dodávku procesů procesů probíhá křemenná zařízení celým výrobním procesem.

Ⅱ. Křemen „tým“ na výrobní lince solárních článků

Ve fotovoltaických továrnách mají výrobky křemene různé formy a funkce, které zajistí přesné provedení každého procesu. Níže je uvedeno několik klíčových křemenných produktů pro solární články:

1. Nosič mateřských lodí

Funkce: „Transportér“ křemíkových destiček, který během čištění, difúze a dalších procesů nesl velké množství křemíkových destiček.

Funkce: Přesné drážky navržené přesnost zajišťují konzistentní mezery mezi křemíkovými destičkami, aby se zabránilo adhezi při vysokých teplotách.

2. křemenná loď

Funkce: Používá se v difúzních pecích, PECVD (plazmová vylepšená chemická depozice páry) a další zařízení pro přepravu křemíkových oplatků pro zpracování vysokoteplotních.

Vývoj: Časné křemenné lodě byly jednoduché návrhy plochých desek, ale nyní vyvinuly optimalizované struktury, jako jsou vlnité tvary a přepážky, aby se zlepšila uniformita toku plynu.

3. Dlouhá loď

Adaptační trend: Jak se zvyšuje velikost křemíkových destiček (jako je 182 mm a 210 mm velké křemíkové oplatky), rostou také délka dlouhé lodi, aby se zajistilo, že křemíkové oplatky jsou rovnoměrně zahřívány v peci s vysokou teplotou.

4. Láhev křemene

Funkce: Skladování a přeprava vysoce čistých kapalných nebo plynných chemikálií, jako je například plyn z křemíku (SIH₄), dopant (POCL₃) atd.

Klíčové požadavky: Ultra vysoká těsnění, aby se zabránilo úniku plynu nebo vnější kontaminaci.

5. Trubice křemenné pece

Základní komponenty: „Srdce“ difúzní pece a žíhací pece, kde křemíkové oplatky podléhají dopingu nebo žíhání.

Výzva: Při dlouhodobých vysokých teplotách mohou křemenné trubky podléhat devitrifikaci, což má za následek snížení pevnosti, takže pro prodloužení životnosti je nutné zvláštní ošetření.

6. svařování trubic

Procesní potíže: Svařování křemene vyžaduje technologii plamene nebo laserového svařování vodíku nebo laserového svařování, aby se zajistilo, že svar neobsahuje bubliny a trhliny, jinak se může zlomit během vysokoškolských a nízkoteplotních cyklů.

7. Křemenné pochvy

Ochranná funkce: Zabalte termočlán nebo senzor, aby mu umožnil dlouhodobě pracovat po dlouhou dobu v korozivním plynovém prostředí.

8. od Cap

Těsnění a izolace: Zabraňte ztrátě tepla a izolujte vnější vzduch v vstupu do reakční oblasti s vysokou teplotou.

Ⅲ. Výzvy a budoucnost křemenných zařízení

Přestože křemen zaujímá důležité postavení ve fotovoltaické výrobě, čelí také některým výzvám:

● Problémy s životností: Za dlouhodobých vysokých teplot bude křemen postupně krystalizovat, což povede ke snížení pevnosti a obvykle je třeba jej vyměnit po 300-500 použití.

● Tlak na náklady: Zdroje písku s vysokým obsahem čistoty jsou omezené a ceny v posledních letech výrazně kolísaly, což přimělo průmysl k vývoji kvartz produktů nebo alternativ s delší životností.

● Adaptace velké velikosti: Jak se zvyšuje velikost křemíkových destiček, je třeba odpovídajícím způsobem upgradovat křemenné lodě, zkumavky v peci a další zařízení, což na výrobní proces klade vyšší požadavky.

V budoucnu se křemenná zařízení mohou vyvíjet ve směru kompozitu (jako jsou kompozitní materiály karbidu křemenného siliconu) a inteligentní (integrované senzory pro monitorování stavu v reálném čase), aby lépe vyhovovaly výrobním potřebám vysoce účinných solárních článků.

Ⅳ. Závěr

Ačkoli křemenná zařízení nejsou přímo zapojena do výroby energie, jsou to „hrdinové zákulisí“ výroby solárních článků. Od křemenných člunů, které nesou křemíkové oplatky kKřemenné trubky pecekteré chrání tento proces, zajišťují účinnou a stabilní produkci každého solárního článku. S rozvojem fotovoltaické technologie se výrobky křemene také neustále vyvíjejí a nadále chrání budoucnost čisté energie.