Кварцевые устройства в производстве солнечных батарей

В производственной линии солнечных элементов существует тип, казалось бы, незаметных, но важных компонентов - кварцевых продуктов с высокой чистотой. Они непосредственно не участвуют в фотоэлектрическом преобразовании, но, как и лояльные охранники, они гарантируют, что каждая кремниевая пластина «благополучно растет» при высокой температуре, коррозионных газах и сложных процессах. Именно эти прозрачные кварцевые устройства поддерживают эффективную работу современной фотоэлектрической промышленности.

Ⅰ. Кварц: «Золотая поддержка» в производстве солнечной энергии

Сердечный материал солнечных элементов является кремниевым, а обработка кремния неотделима от высокой температуры и химической обработки. Обычные материалы вряд ли могут противостоять такой экстремальной среде, но кварц (в основном состоит из диоксида кремния) может сделать это идеально из -за его трех основных характеристик:

А)Высокая температурная стойкость: Точка плавления кварца составляет более 1700 ℃, в то время как процессы диффузии и отжига солнечных элементов обычно проводятся при 800-1200 ℃. Кварцевые устройства остаются стабильными при высоких температурах.

Б)Высокая чистота: Чистота кварца солнечного класса составляет более 99,99%, что предотвращает загрязняющие кремниевые пластины и влияет на эффективность батареи.

В)Химическая инертность: Кварц едва реагирует с кислотами, щелочками и большинством газов и может использоваться в течение длительного времени даже в газах с высоко коррозионными процессами (например, хлор и фторид водорода).

Эти свойства делают кварц незаменимым материалом в производстве солнечных батарей. От поддержки кремниевых пластин до доставки газов процесса, кварцевые устройства проходят через весь производственный процесс.

Ⅱ. Quartz «Команда» на линии производства солнечных элементов

На фотоэлектрических фабриках кварцевые продукты имеют разные формы и функции, чтобы обеспечить точное выполнение каждого процесса. Ниже приведены несколько ключевых кварцевых продуктов для солнечных элементов:

1. Матери -лодочный перевозчик

Функция: «Транспортер» кремниевых пластин, несущих большое количество кремниевых пластин во время очистки, диффузии и других процессов.

Функции: Канавки, разработанные с точностью, обеспечивают постоянное расстояние между кремниевыми пластинами, чтобы избежать адгезии при высоких температурах.

2. Кварцевая лодка

Функция: Используется в диффузионных печи, PECVD (усовершенствованное химическое осаждение паров в плазме) и другое оборудование для переноса кремниевых пластин для высокотемпературной обработки.

Эволюция: Ранние кварцевые лодки представляли собой простые пластистые конструкции, но теперь разработали оптимизированные конструкции, такие как волнистые формы и перегородки, для улучшения однородности потока газа.

3. Длинная лодка

Адаптация тенденцияПо мере увеличения размера кремниевых пластин (например, 182 мм и 210 мм большие кремниевые пластины), длина длинной лодки также увеличивается, чтобы обеспечить равномерное нагревание кремниевых пластин в высокотемпературной печи.

4. Кварцевая бутылка

Функция: Хранение и транспортировка жидких или газообразных химических веществ, таких как газ источника кремния (SIH₄), легирующая приставка (POCL₃) и т. Д.

Ключевые требования: Ультра-высокое уплотнение, чтобы предотвратить утечку газа или внешнее загрязнение.

5. Кварцевая печь трубка

Основные компоненты: «Сердце» диффузионной печи и отжига печи, где кремниевые пластины подвергаются высокотемпературному легированию или отжигу.

Испытание: При долгосрочных высоких температурах трубы кварцевых печей могут подвергаться отклонениям, что приводит к снижению прочности, поэтому для продления срока службы требуется специальная обработка.

6. Трубная сварка

Обрабатывать трудности: Кварцевая сварка требует водородного кислорода или технологии лазерной сварки, чтобы гарантировать, что сварка не содержит пузырьков и трещин, в противном случае он может сломаться во время высоких и низких температурных циклов.

7. Кварцевая оболочка

Защитная функция: Оберните термопару или датчик, чтобы позволить ему работать в течение долгого времени в коррозийной газовой среде.

8. от Cap

Герметизация и изоляция: Предотвратить потерю тепла и изолировать внешний воздух войти в зону реакции высокой температуры.

Ⅲ. Проблемы и будущее кварцевых устройств

Хотя кварц занимает важную позицию в фотоэлектрическом производстве, он также сталкивается с некоторыми проблемами:

● Проблемы с продолжительностью жизни: При долгосрочных высоких температурах Quartz постепенно кристаллизуется, что приведет к снижению прочности, и обычно необходимо заменить после 300-500 использования.

● Стоимость давления: Кварцевые песочные ресурсы с высокой точностью ограничены, а цены сильно колебались в последние годы, что побудило отрасль разработать кварцевые продукты или альтернативы с более длительной продолжительностью срока службы.

● Адаптация большого размера: По мере увеличения размера кремниевых пластинок, кварцевые лодки, пробирки печи и другие устройства также должны быть соответствующим образом обновлены, что обеспечивает более высокие требования к производственному процессу.

В будущем кварцевые устройства могут развиваться в направлении композита (таких как карбид-карбиды кварца-силикона) и интеллектуальные (интегрированные датчики для мониторинга состояния в режиме реального времени), чтобы лучше удовлетворить потребности в производстве высокоэффективных солнечных элементов.

Ⅳ. Заключение

Хотя кварцевые устройства не участвуют непосредственно в производстве электроэнергии, они являются «закулисными героями» производства солнечных батарей. От кварцевых лодок, которые переносят кремниевые пластины доКварцевая печь трубкиЭто защищает процесс, они обеспечивают эффективную и стабильную продукцию каждого солнечного элемента. С развитием фотоэлектрической технологии, кварцевые продукты также постоянно развиваются, продолжая защищать будущее чистой энергии.