隨著太陽能光伏行業(yè)的發(fā)展,擴散爐、LPCVD爐是太陽能電池片生產(chǎn)的主要設(shè)備,其中舟、舟托、爐管、懸臂槳為其核心部件,直接影響著太陽能電池片的有效性能。
傳統(tǒng)的舟和舟托為石英材質(zhì),壽命較低,導(dǎo)致電池成本居高不下。碳化硅陶瓷具有優(yōu)越良好的機械強度、熱穩(wěn)定性、耐高溫性、抗氧化性、抗熱震性及耐化學(xué)腐蝕性,采用碳化硅陶瓷舟、舟托,能夠有效避免其磨損及斷裂,提高工藝的穩(wěn)定性并延長使用壽命。
碳化硅陶瓷材料在光伏領(lǐng)域未來的主要向著純度更高、承載能力更強、裝片量更高、成本更低的趨勢發(fā)展。
領(lǐng)域和優(yōu)勢
碳化硅陶瓷在光伏電池領(lǐng)域應(yīng)用的主要產(chǎn)品有碳化硅舟托、碳化硅小舟、碳化硅爐管、碳化硅懸臂槳、碳化硅桿、碳化硅保護管等等。其中,碳化硅舟托、碳化硅小舟是取代原有的石英舟托、小舟,由于優(yōu)勢明顯,發(fā)展迅速,已成為光伏電池片生產(chǎn)工藝過程中關(guān)鍵載具材料方面的良好選擇。
反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷是光伏電池領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的碳化硅陶瓷,其優(yōu)勢是燒結(jié)溫度低、生產(chǎn)成本低、材料致密化程度較高,特別是反應(yīng)燒結(jié)過程中幾乎不產(chǎn)生體積收縮,特別適合大尺寸復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)件的制備,因此適合于生產(chǎn)舟托、小舟、懸臂槳、爐管等大尺寸復(fù)雜產(chǎn)品。

02
發(fā)展趨勢
目前已有多家光伏企業(yè)開始使用碳化硅舟托。LPCVD用碳化硅舟托通常是單舟托,每個舟托可以放置10-12個小舟,長度也從1900mm向2700mm發(fā)展,承載要求也從50kg逐步向80kg發(fā)展。

用于硼擴的碳化硅舟托,由于硼擴的使用溫度高,在高溫下舟托里的雜質(zhì)容易揮發(fā)出來對電池片造成污染,進而影響電池片的轉(zhuǎn)換效率,因此對舟托材料的純度有更高的要求。
碳化硅小舟未來很有發(fā)展前景,碳化硅小舟如下圖所示。因為碳化硅小舟直接與電池片接觸,因此即使在LPCVD工序,也要有很高的純度,以防止污染硅片。碳化硅舟的難點在于機加工。碳化硅陶瓷是典型的硬脆型難加工材料,而小舟的形位公差要求非常嚴(yán)格。

綜合來看,碳化硅陶瓷材料在光伏領(lǐng)域未來的主要向著純度更高、承載能力更強、裝片量更高、成本更低的趨勢發(fā)展。
03
應(yīng)用意義
碳化硅陶瓷舟托、小舟、管件制品強度更高,熱穩(wěn)定性更好,且壽命更高,可顯著降低使用成本及維修停線造成的常能損失,成本優(yōu)勢明顯。無論是產(chǎn)品性能和使用成本,碳化硅陶瓷材料在太陽能電池領(lǐng)域的應(yīng)用都比石英材料更具有優(yōu)勢,對光伏企業(yè)減少輔材投資成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力有著巨大的幫助。







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