Kvartsenheter i solcellstillverkning

I produktionslinjen för solceller finns det en typ av till synes iögonfallande men avgörande komponent - högenhetskvartprodukter. De är inte direkt involverade i fotoelektrisk omvandling, men som lojala vakter säkerställer de att varje kiselskiva "växer" säkert i hög temperatur, frätande gaser och komplexa processer. Det är dessa transparenta kvartsenheter som stöder den effektiva driften av den moderna fotovoltaiska industrin.

Ⅰ. Quartz: Den "gyllene stödrollen" i solenergitillverkning

Kärnan i solceller är kisel och bearbetning av kisel är oskiljbar från hög temperatur och kemisk behandling. Vanliga material kan knappast tåla sådana extrema miljöer, men kvarts (främst sammansatt av kiseldioxid) kan göra det perfekt på grund av dess tre huvudsakliga egenskaper:

A)Hög temperaturmotstånd: Smältpunkten för kvartset är så hög som över 1700 ℃, medan diffusions- och glödgningsprocesserna för solceller vanligtvis utförs vid 800-1200 ℃. Kvartsenheter förblir stabila vid höga temperaturer.

B)Hög renhet: Renheten i solklassen kvarts är över 99,99%, vilket förhindrar föroreningar från att förorena kiselskivor och påverkar batterifunktionen.

C)Kemisk inerthet: Kvarts reagerar knappast med syror, alkalier och de flesta gaser och kan användas under lång tid även i mycket frätande processgaser (såsom klor och vätefluorid).

Dessa egenskaper gör kvarts till ett oföränderligt material i solcellstillverkning. Från stöd från kiselskivor till leverans av processgaser, kvartsapparater går igenom hela produktionsprocessen.

Ⅱ. Kvarts "team" på solcellens produktionslinje

I fotovoltaiska fabriker har kvartsprodukter olika former och funktioner för att säkerställa en exakt körning av varje process. Följande är flera viktiga kvartsprodukter för solceller:

1. Moderbåtbärare

Fungera: "Transportören" av kiselskivor, som bär ett stort antal kiselskivor under rengöring, diffusion och andra processer.

Drag: Precisionsdesignade spår säkerställer ett konsekvent avstånd mellan kiselskivor för att undvika vidhäftning vid höga temperaturer.

2. Kvartsbåt

Fungera: Används i diffusionsugnar, PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) och annan utrustning för att bära kiselskivor för hög temperaturbearbetning.

Evolution: Tidiga kvartsbåtar var enkla plattplattkonstruktioner, men har nu utvecklat optimerade strukturer som vågor och bafflar för att förbättra gasflödesuniformiteten.

3. Långa båt

Anpassningstrend: När storleken på kiselskivor ökar (såsom 182 mm och 210 mm stora kiselskivor) ökar också längden på den långa båten för att säkerställa att kiselskivorna är jämnt uppvärmda i högtemperaturugnen.

4. Kvartsflaska

Fungera: Lagring och transport av hög renhet vätska eller gasformiga kemikalier, såsom kiselkällgas (SIH₄), dopant (POCL₃), etc.

Nyckelkrav: Ultrahög tätning för att förhindra gasläckage eller extern förorening.

5. Kvartsugn

Kärnkomponenter: "Hjärtat" i diffusionsugnen och glödgningsugnen, där kiselskivor genomgår högtemperaturdoping eller glödgning.

Utmaning: Under långvariga höga temperaturer kan kvartsugnrör genomgå avvikelse, vilket resulterar i en minskning av styrka, så specialbehandling krävs för att förlänga livslängden.

6. Rörsvetsning

Bearbeta svårigheter: Kvartsvetsning kräver väte-syre-flamma eller lasersvetsningsteknik för att säkerställa att svetsen är fri från bubblor och sprickor, annars kan det bryta under hög- och lågtemperaturcykler.

7. Kvartsmantel

Skyddsfunktion: Förpacka termoelementet eller sensorn så att den kan fungera stabilt under lång tid i en frätande gasmiljö.

8. med lock

Tätning och isolering: Förhindra värmeförlust och isolera utomhusluften från att komma in i reaktionsområdet högtemperatur.

Ⅲ. Utmaningar och framtid för kvartsenheter

Även om kvarts har en viktig position i fotovoltaisk tillverkning, står det också inför vissa utmaningar:

● Livslängdsfrågor: Under långsiktiga höga temperaturer kommer kvarts gradvis att kristallisera, vilket resulterar i en minskning av styrka och måste vanligtvis ersättas efter 300-500 användningar.

● Kostnadstryck: Kvartsandresurser med hög renhet är begränsade, och priserna har fluktuerat kraftigt under de senaste åren, vilket uppmanat branschen att utveckla kvartsprodukter eller alternativ med längre livslängd.

● Anpassning av stor storlek: När storleken på kiselskivor ökar, måste kvartsbåtar, ugnsrör och andra enheter också uppgraderas i enlighet därmed, vilket ställer högre krav på tillverkningsprocessen.

I framtiden kan kvartsenheter utvecklas i riktning mot komposit (såsom kvarts-kiselkarbidkompositmaterial) och intelligenta (integrerade sensorer för att övervaka status i realtid) för att bättre tillgodose tillverkningsbehovet för högeffektiv solceller.

Ⅳ. Slutsats

Även om kvartsenheter inte är direkt involverade i kraftproduktion, är de "bakom kulisserna hjältar" av solcellstillverkning. Från kvartsbåtarna som bär kiselskivor tillkvartsugnrörsom skyddar processen, de säkerställer effektiv och stabil produktion av varje solcell. Med utvecklingen av fotovoltaisk teknik utvecklas också kvartsprodukter ständigt och fortsätter att skydda framtiden för ren energi.