Peranti kuarza dalam pembuatan sel solar

Dalam barisan pengeluaran sel solar, terdapat sejenis komponen yang tidak mencolok tetapi penting - produk kuarza kemelut tinggi. Mereka tidak terlibat secara langsung dalam penukaran fotoelektrik, tetapi seperti pengawal setia, mereka memastikan bahawa setiap wafer silikon "tumbuh" dengan selamat dalam suhu tinggi, gas menghakis dan proses yang kompleks. Ia adalah peranti kuarza telus yang menyokong operasi efisien industri fotovoltaik moden.

Ⅰ. Kuarza: "Peranan sokongan emas" dalam pembuatan tenaga solar

Bahan teras sel solar adalah silikon, dan pemprosesan silikon tidak dapat dipisahkan dari suhu tinggi dan rawatan kimia. Bahan -bahan biasa tidak dapat menahan persekitaran yang melampau, tetapi kuarza (terutamanya terdiri daripada silikon dioksida) boleh melakukannya dengan sempurna kerana tiga ciri utamanya:

A)Rintangan suhu tinggi: Titik lebur kuarza adalah setinggi lebih dari 1700 ℃, manakala proses penyebaran dan penyepuh sel-sel solar biasanya dijalankan pada 800-1200 ℃. Peranti kuarza kekal stabil pada suhu tinggi.

B)Kesucian tinggi: Kesucian kuarza gred solar melebihi 99.99%, yang menghalang kekotoran daripada mencemarkan wafer silikon dan menjejaskan kecekapan bateri.

C)Kekurangan kimia: Kuarza tidak bertindak balas dengan asid, alkali dan kebanyakan gas, dan boleh digunakan untuk masa yang lama walaupun dalam gas proses yang sangat menghakis (seperti klorin dan hidrogen fluorida).

Ciri -ciri ini menjadikan kuarza sebagai bahan yang tidak boleh digantikan dalam pembuatan sel solar. Dari sokongan wafer silikon ke penghantaran gas proses, peranti kuarza berjalan melalui keseluruhan proses pengeluaran.

Ⅱ. "Pasukan" kuarza di barisan pengeluaran sel solar

Di kilang -kilang fotovoltaik, produk kuarza mempunyai bentuk dan fungsi yang berbeza untuk memastikan pelaksanaan tepat setiap proses. Berikut adalah beberapa produk kuarza utama untuk sel solar:

1. Pembawa bot ibu

Fungsi: "Pengangkut" wafer silikon, membawa sejumlah besar wafer silikon semasa pembersihan, penyebaran dan proses lain.

Ciri -ciri: Alur yang direka bentuk ketepatan memastikan jarak yang konsisten antara wafer silikon untuk mengelakkan lekatan pada suhu tinggi.

2. Bot Quartz

Fungsi: Digunakan dalam relau penyebaran, PECVD (pemendapan wap kimia yang dipertingkatkan plasma) dan peralatan lain untuk membawa wafer silikon untuk pemprosesan suhu tinggi.

Evolusi: Perahu kuarza awal adalah reka bentuk plat rata yang mudah, tetapi kini telah membangunkan struktur yang dioptimumkan seperti bentuk bergelombang dan baffles untuk meningkatkan keseragaman aliran gas.

3. Kapal panjang

Trend penyesuaian: Apabila saiz wafer silikon meningkat (seperti wafer silikon besar 182mm dan 210mm), panjang bot panjang juga meningkat untuk memastikan wafer silikon dipanaskan secara merata di relau suhu tinggi.

4 botol kuarza

Fungsi: Penyimpanan dan pengangkutan bahan kimia cecair atau bahan kimia yang tinggi, seperti gas sumber silikon (SIH₄), dopan (pocl₃), dll.

Keperluan utama: Pengedap ultra tinggi untuk mengelakkan kebocoran gas atau pencemaran luaran.

5. Tiub relau kuarza

Komponen teras: "Hati" relau penyebaran dan relau penyepuhlindapan, di mana wafer silikon menjalani doping suhu tinggi atau penyepuhlindapan.

Cabaran: Di bawah suhu tinggi jangka panjang, tiub relau kuarza boleh menjalani penyembuhan, mengakibatkan penurunan kekuatan, jadi rawatan khas diperlukan untuk memanjangkan nyawa.

6. Kimpalan tiub

Proses kesukaran: Kimpalan kuarza memerlukan teknologi hidrogen-oksigen atau teknologi kimpalan laser untuk memastikan kimpalan itu bebas daripada gelembung dan retak, jika tidak, ia boleh pecah semasa kitaran suhu tinggi dan rendah.

7. Sarung kuarza

Fungsi perlindungan: Balut termokopel atau sensor untuk membolehkannya berfungsi dengan stabil untuk masa yang lama dalam persekitaran gas yang menghakis.

8. Dengan Cap

Pengedap dan penebat: Mencegah kehilangan haba dan mengasingkan udara di luar daripada memasuki kawasan tindak balas suhu tinggi.

Ⅲ. Cabaran dan masa depan peranti kuarza

Walaupun kuarza menduduki kedudukan penting dalam pembuatan fotovoltaik, ia juga menghadapi beberapa cabaran:

● Isu jangka hayat: Di bawah suhu tinggi jangka panjang, kuarza secara beransur-ansur akan mengkristal, mengakibatkan penurunan kekuatan, dan biasanya perlu diganti selepas kegunaan 300-500.

● Tekanan kos: Sumber pasir kuarza kemelut tinggi adalah terhad, dan harga telah berubah-ubah dalam beberapa tahun kebelakangan ini, mendorong industri untuk membangunkan produk kuarza atau alternatif dengan jangka hayat yang lebih lama.

● Penyesuaian saiz besar: Sebagai saiz wafer silikon meningkat, bot kuarza, tiub relau dan peranti lain juga perlu ditingkatkan dengan sewajarnya, yang meletakkan keperluan yang lebih tinggi pada proses pembuatan.

Pada masa akan datang, peranti kuarza boleh berkembang ke arah komposit (seperti bahan komposit kuarza-silicon karbida) dan pintar (sensor bersepadu untuk memantau status dalam masa nyata) untuk memenuhi keperluan pembuatan sel solar kecekapan tinggi.

Ⅳ. Kesimpulan

Walaupun peranti kuarza tidak terlibat secara langsung dalam penjanaan kuasa, mereka adalah "wira di belakang layar" pembuatan sel solar. Dari bot kuarza yang membawa wafer silikon ketiub relau kuarzaItu melindungi proses, mereka memastikan pengeluaran yang cekap dan stabil setiap sel solar. Dengan kemajuan teknologi fotovoltaik, produk kuarza juga sentiasa berkembang, terus melindungi masa depan tenaga bersih.