Quartz -apparaten in de productie van zonnecellen

In de productielijn van zonnecellen is er een soort schijnbaar onopvallende maar cruciale component - hoge zuivere quartz -producten. Ze zijn niet direct betrokken bij foto -elektrische conversie, maar net als loyale bewakers zorgen ze ervoor dat elke siliciumwafel veilig groeit in hoge temperatuur, corrosieve gassen en complexe processen. Het zijn deze transparante kwartsapparaten die de efficiënte werking van de moderne fotovoltaïsche industrie ondersteunen.

Ⅰ. Quartz: de 'gouden ondersteunende rol' in de productie van zonne -energie

Het kernmateriaal van zonnecellen is silicium en de verwerking van silicium is onafscheidelijk van hoge temperatuur en chemische behandeling. Gewone materialen kunnen nauwelijks dergelijke extreme omgevingen weerstaan, maar kwarts (voornamelijk samengesteld uit siliciumdioxide) kan het perfect doen vanwege de drie hoofdkenmerken:

A)Hoge temperatuurweerstand: Het smeltpunt van kwarts is zo hoog als meer dan 1700 ℃, terwijl de diffusie- en gloeiprocessen van zonnecellen meestal worden uitgevoerd op 800-1200 ℃. Quartz -apparaten blijven stabiel bij hoge temperaturen.

B)Hoge zuiverheid: De zuiverheid van kwarts van zonneplannen is meer dan 99,99%, wat voorkomt dat onzuiverheden siliciumwafels verontreinigen en de batterijefficiëntie beïnvloeden.

C)Chemische inertie: Quartz reageert nauwelijks met zuren, alkalis en de meeste gassen, en kan lange tijd worden gebruikt, zelfs in zeer corrosieve procesgassen (zoals chloor- en waterstoffluoride).

Deze eigenschappen maken kwarts een onvervangbaar materiaal in de productie van zonnecellen. Van de ondersteuning van siliciumwafels tot de levering van procesgassen, kwartsapparaten lopen door het hele productieproces.

Ⅱ. Quartz "Team" op de productielijn van de zonnecelproductie

In fotovoltaïsche fabrieken hebben kwartsproducten verschillende vormen en functies om de precieze uitvoering van elk proces te waarborgen. Hierna volgen verschillende belangrijke kwartsproducten voor zonnecellen:

1. Moederbootdrager

Functie: De "transporter" van siliciumwafels, met een groot aantal siliciumwafels tijdens het reinigen, diffusie en andere processen.

Functies: Precisie ontworpen groeven zorgen voor een consistente afstand tussen siliciumwafels om hechting bij hoge temperaturen te voorkomen.

2. Quartz -boot

Functie: Gebruikt in diffusieversten, PECVD (plasma verbeterde chemische dampafzetting) en andere apparatuur om siliciumwafels te dragen voor verwerking van hoge temperatuur.

Evolutie: Vroege kwartboten waren eenvoudige platte plaatontwerpen, maar hebben nu geoptimaliseerde structuren zoals golvende vormen en schotten ontwikkeld om de uniformiteit van de gasstroom te verbeteren.

3. Lange boot

Aanpassingstrend: Naarmate de grootte van siliciumwafels toeneemt (zoals 182 mm en 210 mm grote siliciumwafels), neemt de lengte van de lange boot ook toe om ervoor te zorgen dat de siliciumwafels gelijkmatig worden verwarmd in de hoge temperatuuroven.

4. Kwartsfles

Functie: Opslag en transport van hoogzuivere vloeistof of gasvormige chemicaliën, zoals siliciumbrongas (SIH₄), dopant (POCL₃), enz.

Belangrijkste vereisten: Ultrahoge afdichting om gaslekkage of externe besmetting te voorkomen.

5. Quartz -ovenbuis

Kerncomponenten: Het "hart" van de diffusie-oven en gloeiende oven, waar siliciumwafels doteren of gloeien met hoge temperatuur ondergaan.

Uitdaging: Onder langdurige hoge temperaturen kunnen kwartsovenbuizen devitrificatie ondergaan, wat resulteert in een afname van de sterkte, dus speciale behandeling is vereist om het leven te verlengen.

6. Tube -lassen

Procesproblemen: Quartz-lassen vereist waterstof-zuurstofvlam- of laser-lastechnologie om ervoor te zorgen dat de las vrij is van bubbels en scheuren, anders kan deze breken tijdens cycli met hoge en lage temperatuur.

7. Kwartsschapen

Beschermende functie: Wikkel de thermokoppel of sensor om het in staat te stellen stabiel lang te werken in een corrosieve gasomgeving.

8. Door Cap

Afdichting en isolatie: Voorkom warmteverlies en isoleren buitenlucht om het reactiegebied bij hoge temperatuur binnen te gaan.

Ⅲ. Uitdagingen en toekomst van kwartsapparaten

Hoewel Quartz een belangrijke positie inneemt in de fotovoltaïsche productie, staat het ook voor enkele uitdagingen:

● Levensduurproblemen: Onder langdurige hoge temperaturen zal kwarts geleidelijk kristalliseren, wat resulteert in een afname van de sterkte en moet meestal worden vervangen na 300-500 gebruik.

● Kostendruk: Zandbronnen met hoge zuiverheid zijn beperkt en de prijzen zijn de afgelopen jaren enorm fluctueren, waardoor de industrie kwarts of alternatieven met langere levensduur heeft ontwikkeld.

● Groot formaat aanpassing: Naarmate de grootte van siliciumwafels toeneemt, moeten kwartsboten, ovenbuizen en andere apparaten ook dienovereenkomstig worden opgewaardeerd, wat hogere vereisten stelt aan het productieproces.

In de toekomst kunnen kwartsapparaten zich ontwikkelen in de richting van composiet (zoals kwarts-siliciumcarbide composietmaterialen) en intelligente (geïntegreerde sensoren om de status in realtime te controleren) om beter te voldoen aan de productiebehoeften van hoogwaardige zonnecellen.

Ⅳ. Conclusie

Hoewel kwartsapparaten niet direct betrokken zijn bij de stroomopwekking, zijn ze de "achter de schermen helden" van de productie van zonnecellen. Van de kwarts boten die siliciumwafels naar deQuartz -ovenbuizendie het proces beschermen, ze zorgen voor de efficiënte en stabiele productie van elke zonnecel. Met de vooruitgang van fotovoltaïsche technologie evolueren quartz -producten ook voortdurend en blijven de toekomst van schone energie beschermen.