Кварцові пристрої у виробництві сонячних батарей

У виробничій лінії сонячних батарей існує тип, здавалося б, непомітний, але вирішальний компонент - кварцові продукти з високою чистотою. Вони не беруть участь у фотоелектричному перетворенні, але, як і лояльні гвардії, вони гарантують, що кожна кремнієва вафель "безпечно зростає під високою температурою, корозійними газами та складними процесами. Саме ці прозорі кварцові пристрої підтримують ефективну роботу сучасної фотоелектричної промисловості.

Ⅰ. Кварц: "Золота підтримка ролі" у виробництві сонячної енергії

Основним матеріалом сонячних клітин є кремнію, а обробка кремнію нероздільна від високої температури та хімічної обробки. Звичайні матеріали навряд чи можуть протистояти таким екстремальним середовищам, але кварц (в основному складається з діоксиду кремнію) може зробити це ідеально через три основні характеристики:

А)Висока температура: Точка плавлення кварцу висока, як понад 1700 ℃, тоді як процеси дифузії та відпалу сонячних батарей зазвичай проводяться при 800-1200 ℃. Кварцові пристрої залишаються стабільними при високих температурах.

B)Висока чистота: Чистота кварцу сонячного класу становить понад 99,99%, що запобігає забрудненню домішок кремнію та впливає на ефективність акумулятора.

В)Хімічна інертність: Кварц навряд чи реагує з кислотами, лугами та більшістю газів, і може використовуватися протягом тривалого часу навіть у сильно корозійних технологічних газах (таких як хлор та фторид водню).

Ці властивості роблять кварц незамінним матеріалом у виробництві сонячних батарей. Від підтримки кремнієвих вафель до доставки технологічних газів, кварцові пристрої проходять через весь виробничий процес.

Ⅱ. Кварца "команда" на лінії виробництва сонячних батарей

На фотоелектричних фабриках кварцові продукти мають різні форми та функції, щоб забезпечити точне виконання кожного процесу. Нижче наведено кілька ключових кварцових продуктів для сонячних батарей:

1. Перевізник матері

Функціонування: "Транспортер" кремнієвих вафель, що несе велику кількість вафель кремнію під час очищення, дифузії та інших процесів.

Особливості: Точні канавки забезпечують послідовний інтервал між кремнієвими пластинами, щоб уникнути адгезії при високих температурах.

2. Кварцовий човен

Функціонування: Використовується в дифузійних печах, PECVD (підсилення хімічного осадження пари в плазмі) та інше обладнання для перенесення кремнієвих вафель для високотемпературної обробки.

Еволюція: Ранні кварцові човни були простими конструкціями з плоскими плитами, але тепер розробили оптимізовані структури, такі як хвилясті форми та перегородки для поліпшення рівномірності потоку газу.

3. Довгий човен

Тенденція адаптації: Зі збільшенням розміру вафель кремнію (наприклад, 182 мм та 210 мм великі вафлі кремнію), довжина довгого човна також збільшується для того, щоб кремнієві вафлі рівномірно нагрівали у високотемпературній печі.

4. Кварцова пляшка

Функціонування: Зберігання та транспортування рідких або газоподібних хімічних речовин, таких як газовий джерело кремнію (sih₄), допант (pocl₃) тощо.

Ключові вимоги: Ультра-висока герметизація для запобігання витоку газу або зовнішнього забруднення.

5. Кварцова трубка

Основні компоненти: "Серце" дифузійної печі та відпаленої печі, де кремнієві вафлі зазнають високотемпературного допінгу або відпалу.

Оскаржувати: При довгострокових високих температурах трубки з кварцової печі можуть зазнати девітрифікації, що призводить до зниження міцності, тому для продовження життя необхідне спеціальне лікування.

6. Зварювання трубки

Труднощі з обробкою: Кварцове зварювання вимагає полум'я водню-кисню або лазерну технологію зварювання, щоб забезпечити, щоб зварювання не було бульбашок і тріщин, інакше воно може порушитися під час циклів високої та низької температури.

7. кварцові оболонки

Захисна функція: Оберніть термопару або датчик, щоб він давно тривалий час працювати в корозійному газовому середовищі.

8. Кап

Ущільнювача та ізоляція: запобігти втраті тепла та ізолювати зовнішнє повітря, щоб потрапити в зону реакції високої температури.

Ⅲ. Виклики та майбутнє кварцових пристроїв

Хоча кварц займає важливу позицію у фотоелектричному виробництві, він також стикається з деякими проблемами:

● Проблеми з життям: При довгострокових високих температурах кварц поступово кристалізується, що призводить до зниження міцності, і зазвичай його потрібно замінити після 300-500 використання.

● Тиск витрат: Ресурси з високою чистотою кварцового піску обмежені, і ціни сильно коливалися в останні роки, що спонукало галузь розвивати кварцові продукти чи альтернативи з більш тривалими термінами життя.

● Адаптація великого розміру: Зі збільшенням розміру вафель кремнію, кварцові човни, печі та інші пристрої також повинні бути оновлені відповідно, що ставить більш високі вимоги до виробничого процесу.

В майбутньому кварцові пристрої можуть розвиватися у напрямку композиту (наприклад, композиційні матеріали карбіду кварцу-силікону) та інтелектуальні (інтегровані датчики для моніторингу статусу в режимі реального часу) для кращого задоволення виробничих потреб високоефективних сонячних батарей.

Ⅳ. Висновок

Хоча кварцові пристрої не беруть безпосередньо в виробництві електроенергії, вони є "закулісними героями" виробництва сонячних батарей. З кварцових човнів, які несуть кремнієві вафлі доКварцові печіякі захищають процес, вони забезпечують ефективне та стабільне виробництво кожної сонячної комірки. З розвитком фотоелектричних технологій, кварцові продукти також постійно розвиваються, продовжуючи захищати майбутнє чистої енергії.