سيراميك كربيد السيليكون: تطبيقات الصناعة الكهروضوئية
تتميز سيراميك كربيد السيليكون بقوة ميكانيكية جيدة، وثبات حراري، ومقاومة درجات حرارة عالية، ومقاومة للأكسدة، ومقاومة للصدمات الحرارية ومقاومة للتآكل الكيميائي، وتستخدم على نطاق واسع في المجالات الساخنة مثل علم المعادن والآلات والطاقة الجديدة ومواد البناء والمواد الكيميائية. كما أن أدائها كافٍ لنشر خلايا TOPcon في التصنيع الكهروضوئي، وLPCVD (الترسيب الكيميائي للبخار منخفض الضغط)، وPECVD (الترسيب الكيميائي للبخار البلازمي) وغيرها من روابط المعالجة الحرارية.
بالمقارنة مع مواد الكوارتز التقليدية، فإن دعامات القوارب والقوارب وتجهيزات الأنابيب المصنوعة من مواد سيراميك كربيد السيليكون تتمتع بقوة أعلى، وثبات حراري أفضل، وعدم تشوه في درجات الحرارة العالية، وعمر افتراضي يزيد عن 5 أضعاف عمر مواد الكوارتز. يمكنها تقليل تكلفة الاستخدام وفقدان الطاقة الناجم عن الصيانة ووقت التوقف بشكل كبير. لديها مزايا تكلفة واضحة ومجموعة واسعة من المواد الخام.
من بينها، يتميز كربيد السيليكون المترابط بالتفاعل (RBSC) بدرجة حرارة تلبيد منخفضة، وتكلفة إنتاج منخفضة، وكثافة عالية للمواد. على وجه الخصوص، لا يوجد انكماش في الحجم تقريبًا أثناء عملية التلبيد التفاعلي. إنه مناسب بشكل خاص لإعداد الأجزاء الهيكلية كبيرة الحجم والمعقدة الشكل. لذلك، فهو الأنسب لإنتاج منتجات كبيرة الحجم ومعقدة مثل دعامات القوارب والقوارب ومجاديف الكابولي وأنابيب الفرن وما إلى ذلك.
تتمتع قوارب كربيد السيليكون أيضًا بآفاق تطوير كبيرة في المستقبل. بغض النظر عن عملية LPCVD أو عملية انتشار البورون، فإن عمر قارب الكوارتز منخفض نسبيًا، ومعامل التمدد الحراري لمادة الكوارتز غير متسق مع معامل مادة كربيد السيليكون. لذلك، من السهل أن يكون هناك انحرافات في عملية المطابقة مع حامل قارب كربيد السيليكون عند درجة حرارة عالية، مما قد يؤدي إلى اهتزاز القارب أو حتى كسره. يعتمد قارب كربيد السيليكون على عملية صب متكاملة ومسار معالجة شامل. متطلبات تحمل الشكل والموضع عالية، ويتعاون بشكل أفضل مع حامل قارب كربيد السيليكون. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع كربيد السيليكون بقوة عالية، كما أن كسر القارب الناتج عن الاصطدام البشري أقل بكثير من كسر قوارب الكوارتز.
يعتبر أنبوب الفرن المكون الرئيسي لنقل الحرارة في الفرن، والذي يلعب دورًا في الختم ونقل الحرارة بشكل موحد. بالمقارنة مع أنابيب فرن الكوارتز، تتمتع أنابيب فرن كربيد السيليكون بموصلية حرارية جيدة وتسخين موحد واستقرار حراري جيد. عمر الخدمة أكثر من 5 أضعاف عمر أنابيب الكوارتز. ومع ذلك، فإن صعوبة تصنيع أنابيب فرن كربيد السيليكون عالية جدًا، ومعدل العائد منخفض جدًا أيضًا. لا يزال في مرحلة البحث والتطوير ولم يتم إنتاجه بكميات كبيرة بعد.
في مقارنة شاملة، سواء من حيث أداء المنتج أو تكلفة الاستخدام، تتمتع مواد سيراميك كربيد السيليكون بمزايا أكثر من مواد الكوارتز في جوانب معينة من مجال الخلايا الشمسية. ساعد تطبيق مواد سيراميك كربيد السيليكون في صناعة الطاقة الكهروضوئية بشكل كبير شركات الطاقة الكهروضوئية على تقليل تكلفة الاستثمار في المواد المساعدة وتحسين جودة المنتج والقدرة التنافسية. في المستقبل، مع التطبيق واسع النطاق لأنابيب فرن كربيد السيليكون كبيرة الحجم، وقوارب كربيد السيليكون عالية النقاء، ودعامات القوارب، والانخفاض المستمر في التكاليف، فإن تطبيق مواد سيراميك كربيد السيليكون في مجال الخلايا الكهروضوئية سيصبح عاملاً رئيسيًا في تحسين كفاءة تحويل الطاقة الضوئية وتقليل تكاليف الصناعة في مجال توليد الطاقة الكهروضوئية، وسيكون له تأثير مهم على تطوير الطاقة الكهروضوئية الجديدة.