سرامیک کاربید سیلیکون: کاربردهای صنعت فتوولتائیک
سرامیک های کاربید سیلیکون دارای استحکام مکانیکی خوب، پایداری حرارتی، مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون، مقاومت در برابر شوک حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی هستند و به طور گسترده در زمینه های گرم مانند متالورژی، ماشین آلات، انرژی های نو، مصالح ساختمانی و مواد شیمیایی استفاده می شوند. عملکرد آن همچنین برای انتشار سلول های TOPcon در تولید فتوولتائیک، LPCVD (رسوب بخار شیمیایی با فشار کم)، PECVD (رسوب بخار شیمیایی پلاسما) و سایر پیوندهای فرآیند حرارتی کافی است.
در مقایسه با مواد کوارتز سنتی، تکیه گاه های قایق، قایق ها و اتصالات لوله ساخته شده از مواد سرامیکی کاربید سیلیکون دارای استحکام بالاتر، پایداری حرارتی بهتر، بدون تغییر شکل در دماهای بالا و طول عمر بیش از 5 برابر مواد کوارتز هستند. آنها می توانند هزینه استفاده و اتلاف انرژی ناشی از تعمیر و نگهداری و خرابی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. آنها مزایای هزینه آشکار و طیف گسترده ای از مواد خام دارند.
در میان آنها، کاربید سیلیکون پیوند شده با واکنش (RBSC) دارای دمای پخت پایین، هزینه تولید پایین و تراکم مواد بالا است. به طور خاص، تقریباً هیچ انقباض حجمی در طول فرآیند پخت واکنش وجود ندارد. به ویژه برای تهیه قطعات ساختاری با اندازه بزرگ و پیچیده مناسب است. بنابراین برای تولید محصولات با اندازه بزرگ و پیچیده مانند تکیه گاه قایق، قایق، پاروی کنسول، لوله کوره و غیره بسیار مناسب است.
قایق های کاربید سیلیکون نیز چشم انداز توسعه بزرگی در آینده دارند. صرف نظر از فرآیند LPCVD یا فرآیند انتشار بور، عمر قایق کوارتز نسبتاً کم است و ضریب انبساط حرارتی مواد کوارتز با مواد کاربید سیلیکون سازگار نیست. بنابراین، به راحتی می توان در فرآیند تطبیق با نگهدارنده قایق کاربید سیلیکون در دمای بالا انحرافاتی داشت که می تواند منجر به تکان خوردن یا حتی شکستن قایق شود. قایق کاربید سیلیکون یک مسیر فرآیند قالب گیری و پردازش کلی را اتخاذ می کند. الزامات تحمل شکل و موقعیت آن بالا است و با نگهدارنده قایق کاربید سیلیکون بهتر همکاری می کند. علاوه بر این، کاربید سیلیکون استحکام بالایی دارد و شکستگی قایق ناشی از برخورد انسان بسیار کمتر از قایق های کوارتز است.
لوله کوره جزء اصلی انتقال حرارت کوره است که در آب بندی و انتقال حرارت یکنواخت نقش دارد. در مقایسه با لوله های کوره کوارتز، لوله های کوره کاربید سیلیکون دارای هدایت حرارتی خوب، گرمایش یکنواخت و پایداری حرارتی خوب هستند. عمر مفید لوله های کوارتز بیش از 5 برابر است. با این حال، دشواری ساخت لوله های کوره کاربید سیلیکون بسیار بالا است، و نرخ بازده نیز بسیار پایین است. هنوز در مرحله تحقیق و توسعه است و هنوز به تولید انبوه نرسیده است.
در یک مقایسه جامع، چه از نظر عملکرد محصول و چه از نظر هزینه استفاده، مواد سرامیکی کاربید سیلیکون مزایای بیشتری نسبت به مواد کوارتز در جنبههای خاصی از میدان سلول خورشیدی دارند. استفاده از مواد سرامیکی کاربید سیلیکون در صنعت فتوولتائیک به شرکت های فتوولتائیک کمک زیادی کرده است تا هزینه سرمایه گذاری مواد کمکی را کاهش دهند و کیفیت و رقابت محصول را بهبود بخشند. در آینده، با کاربرد وسیع لولههای کوره کاربید سیلیکون در اندازه بزرگ، قایقهای کاربید سیلیکون با خلوص بالا و پایههای قایق و کاهش مستمر هزینهها، استفاده از مواد سرامیکی کاربید سیلیکون در زمینه سلولهای فتوولتائیک به یک عامل کلیدی در بهبود کارایی تبدیل انرژی نور و کاهش هزینه های صنعت در زمینه تولید برق فتوولتائیک تبدیل خواهد شد و تأثیر مهمی بر توسعه انرژی جدید فتوولتائیک خواهد داشت.