Kako se proizvode kvarcni tiglovi?

Kvarcni lonci osnovni su potrošni materijal u poluvodičkoj i fotonaponskoj industriji, a njihov proizvodni proces izravno utječe na kvalitetu i cijenu rasta kristala silicija. Čistoća sirovina i kontrola procesa posebno su kritični u proizvodnji kvarcnih lonaca za monokristalni silicij. Dakle, kako su te ključne komponente zapravo napravljene? Sljedeće opisuje dvije glavne proizvodne metode kako bi se omogućilo intuitivnije razumijevanje proizvodnog procesa za neprozirne kvarcne posude za fotonapon.

Glavni proizvodni procesi Kvarcni lonci

Trenutno postoje dvije najčešće korištene metode proizvodnje: kalupljenje u mulj i injekcijsko skrućivanje (brizganje). Iako oba služe istoj svrsi—proizvodnji kvarcnih lonaca visoke čistoće—razlikuju se u svojim specifičnim tokovima procesa i karakteristikama gotovog proizvoda.

1. Kalup za gnojnicu

Ovo je tradicionalna metoda za proizvodnju monokristalnih silicij kvarcnih posuda za solarne ćelije, a proces je relativno zreo.

Priprema sirovina

Odaberite kvarcni pijesak visoke čistoće, usitnite ga u fini prah, pomiješajte s vezivom i drugim pomoćnim materijalima te pripremite kašu određenog stupnja fluidnosti.

Kalupljenje

Suspenzija se ulijeva u rotirajući kalup i ravnomjerno raspoređuje duž stijenke kalupa pomoću centrifugalne sile kako bi se formiralo tijelo lončića. Ovaj proces zahtijeva preciznu kontrolu ujednačenosti kaše i brzine rotacije kalupa kako bi se osigurala konzistentna debljina stjenke.

Sušenje i vađenje iz kalupa

Formirano tijelo se prethodno suši u kalupu i pažljivo vadi iz kalupa kada se postigne potrebna čvrstoća.

Sinteriranje

Tijelo je sinterirano u visokotemperaturnoj peći, omogućujući česticama kvarca da se povežu na visokim temperaturama, tvoreći gustu strukturu. Temperatura i vrijeme sinteriranja izravno utječu na performanse gotovog proizvoda.

2. Metoda skrućivanja ubrizgavanjem

Ovo je noviji proces koji se brzo razvio posljednjih godina i posebno je prikladan za proizvodnju velikih fotonaponskih kvarcnih lonaca.

Priprema gnojnice

Slično metodi kaše, stavlja veći naglasak na fluidnost kaše i svojstva skrućivanja. Kvarcni prah se miješa s posebnim sredstvom za želiranje kako bi se formirala suspenzija za injektiranje.

Injekcijsko prešanje

Suspenzija se ubrizgava u prethodno zagrijani kalup pomoću stroja za brizganje. Pod određenim uvjetima, kaša se brzo želira i formira oblik lončića.

Sušenje i sinterovanje

Nakon oblikovanja, lončić se temeljito suši i sinteruje na visokoj temperaturi. Zbog ujednačenog oblikovanja, struktura lončića nakon sinteriranja je gušća i jednoličnija.

Usporedba procesa

Bez obzira na metodu koja se koristi, proizvodnja je visoke kvalitete kvarcni tiglovi zahtijeva visoku čistoću sirovina i preciznu kontrolu procesa. Kvarcni lončići su nezamjenjivi u poluvodičkim i fotonaponskim poljima, osiguravajući neometanu proizvodnju monokristala silicija i njegovu konačnu primjenu u drugim industrijskim lancima, poput solarne energije.