Hvordan produseres kvartsdigler?

Kvartsdigler er essensielle forbruksvarer i halvleder- og fotovoltaisk industri, og deres produksjonsprosess påvirker direkte kvaliteten og kostnadene ved silisiumkrystallvekst. Råstoffrenhet og prosesskontroll er spesielt kritisk i produksjonen av kvartsdigler for enkrystall silisium. Så hvordan er disse nøkkelkomponentene egentlig laget? Det følgende beskriver to hovedfremstillingsmetoder for å gi en mer intuitiv forståelse av produksjonsprosessen for ugjennomsiktige kvartsdigler for solcelleanlegg.

Hovedproduksjonsprosesser av Kvartsdigler

For tiden er det to ofte brukte produksjonsmetoder: slurrystøping og sprøytestøping (sprøytestøping). Mens begge tjener det samme formålet - å produsere kvartsdigler med høy renhet - er de forskjellige i deres spesifikke prosessflyt og ferdige produktegenskaper.

1. Slamstøping

Dette er en tradisjonell metode for å produsere enkrystall silisiumkvartsdigler for solceller, og prosessen er relativt moden.

Råvareforberedelse

Velg kvartssand med høy renhet, slip den til et fint pulver, bland den med et bindemiddel og andre hjelpematerialer, og lag en slurry med en viss grad av flyt.

Støping

Oppslemmingen helles i en roterende form og fordeles jevnt langs formveggen ved bruk av sentrifugalkraft for å danne digellegemet. Denne prosessen krever nøyaktig kontroll av slurryens jevnhet og formrotasjonshastighet for å sikre konsistent veggtykkelse.

Tørking og demolding

Formlegemet blir forhåndstørket i formen og fjernet forsiktig når den nødvendige styrken er oppnådd.

Sintring

Kroppen er sintret i en høytemperaturovn, slik at kvartspartiklene binder seg ved høye temperaturer, og danner en tett struktur. Sintringstemperaturen og -tiden påvirker direkte ytelsen til det ferdige produktet.

2. Injeksjonsstørkningsmetode

Dette er en nyere prosess som har utviklet seg raskt de siste årene og er spesielt egnet for å produsere storskala solcellekvartsdigler.

Slurry Preparering

I likhet med slurrymetoden legger den større vekt på slurryens fluiditet og størkningsegenskaper. Kvartspulver blandes med et spesielt geleringsmiddel for å danne en injiserbar slurry.

Sprøytestøping

Oppslemmingen injiseres i en forvarmet form ved hjelp av en injeksjonsmaskin. Under spesifikke forhold gelerer slurryen raskt og danner digelformen.

Tørking og sintring

Etter dannelse gjennomgår digelen grundig tørking og sintring ved høy temperatur. På grunn av den jevne dannelsen er smeltedigelstrukturen etter sintring tettere og mer jevn.

Prosesssammenlikning

Uavhengig av metoden som brukes, produksjon av høy kvalitet kvartsdigeler krever høy råvarerenhet og grundig prosesskontroll. Kvartsdigler er uerstattelige i halvleder- og fotovoltaiske felt, noe som sikrer jevn produksjon av enkeltkrystallsilisium og dets ultimate anvendelse i andre industrikjeder, for eksempel solenergi.