隨著太陽能光伏行業的發展,擴散爐、LPCVD爐是太陽能電池片生產的主要設備,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。
傳統的舟和舟托為石英材質,壽命較低,導致電池成本居高不下。碳化硅陶瓷具有優越良好的機械強度、熱穩定性、耐高溫性、抗氧化性、抗熱震性及耐化學腐蝕性,采用碳化硅陶瓷舟、舟托,能夠有效避免其磨損及斷裂,提高工藝的穩定性并延長使用壽命。
碳化硅陶瓷材料在光伏領域未來的主要向著純度更高、承載能力更強、裝片量更高、成本更低的趨勢發展。
領域和優勢
碳化硅陶瓷在光伏電池領域應用的主要產品有碳化硅舟托、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,由于優勢明顯,發展迅速,已成為光伏電池片生產工藝過程中關鍵載具材料方面的良好選擇。
反應燒結碳化硅陶瓷是光伏電池領域應用廣泛的碳化硅陶瓷,其優勢是燒結溫度低、生產成本低、材料致密化程度較高,特別是反應燒結過程中幾乎不產生體積收縮,特別適合大尺寸復雜形狀結構件的制備,因此適合于生產舟托、小舟、懸臂槳、爐管等大尺寸復雜產品。

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發展趨勢
目前已有多家光伏企業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發展,承載要求也從50kg逐步向80kg發展。

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容易揮發出來對電池片造成污染,進而影響電池片的轉換效率,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格。

綜合來看,碳化硅陶瓷材料在光伏領域未來的主要向著純度更高、承載能力更強、裝片量更高、成本更低的趨勢發展。
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應用意義
碳化硅陶瓷舟托、小舟、管件制品強度更高,熱穩定性更好,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,成本優勢明顯。無論是產品性能和使用成本,碳化硅陶瓷材料在太陽能電池領域的應用都比石英材料更具有優勢,對光伏企業減少輔材投資成本,提高產品質量和競爭力有著巨大的幫助。







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