SiC valtys ir kvarciniai valtys: dabartinis puslaidininkių gamybos naudojimas ir ateities tendencijos

1. Pakeitimo dinamika:SiC valtys, sudėtingos kvarcinės valtys

AbuSiC ir kvarcinės valtysatlieka panašias funkcijas puslaidininkių gamyboje. TačiauSiC valtys, nepaisant didesnių sąnaudų, siūlo puikų našumą, todėl yra vis patrauklesnė alternatyvakvarcinės valtys, ypač reiklioje saulės elementų apdorojimo įrangoje, pavyzdžiui, žemo slėgio cheminio nusodinimo garais (LPCVD) ir boro difuzijos krosnyse. Mažiau reikalaujančių procesų metu abi medžiagos egzistuoja kartu, o kaina yra pagrindinis gamintojų lemiamas veiksnys.

(1) Pakeitimas LPCVD ir boro difuzijos krosnyse

LPCVD yra labai svarbus kuriant tunelinius oksido sluoksnius ir nusodinant polisilicio sluoksnius ant saulės elementų. Šis procesas apima aukštą temperatūrą, kai valtys yra jautrios silicio nusėdimui ant jų paviršių.Kvarcas, kurio šiluminio plėtimosi koeficientas žymiai skiriasi nuo silicio, reikalauja reguliaraus valymo rūgštimi, kad būtų pašalintos šios nuosėdos ir išvengta įtrūkimų. Šis dažnas valymas, kartu sukvarcasmažesnis atsparumas aukštai temperatūrai, trumpesnis tarnavimo laikas ir didesnės eksploatacijos išlaidos.

SiC valtysKita vertus, šiluminio plėtimosi koeficientas yra artimas siliciui, todėl nereikia valyti rūgštimi. Jų išskirtinis stiprumas aukštoje temperatūroje dar labiau prisideda prie ilgesnio tarnavimo laiko, todėl jie yra idealus pakaitalaskvarcasLPCVD procesuose.

Boro difuzijos krosnys naudojamos P tipo emiteriui sukurti ant N tipo silicio plokštelių, legiruojant jas boru. Šiame procese dalyvaujanti aukšta temperatūra taip pat kelia iššūkįkvarcinės valtysdėl mažesnio stiprumo aukštoje temperatūroje. ir vėlSiC valtyspasirodo kaip tinkamas pakaitalas, užtikrinantis žymiai didesnį patvarumą tokiomis sudėtingomis sąlygomis.

(2) Keitimas kita apdorojimo įranga

NorsSiC gali pasigirtipuikus našumas, didesnė kaina, palyginti sukvarcasriboja jo pritaikymą mažiau reiklioms reikmėms, kur šių dviejų medžiagų naudojimo trukmės skirtumas yra ne toks reikšmingas. Rinkdamiesi gamintojai dažnai pasveria kainos ir kokybės santykį. Tačiau, atsižvelgiant į gamybos sąnaudasSiC valtyssumažės ir jų prieinamumas rinkoje pagerės, tikimasi, kad jie sukels stipresnę konkurenciją ir gali paskatinti kainų koregavimus, kurie galėtų dar labiau kelti iššūkįkvarcinės valtys.

2. Dabartiniai naudojimo rodikliai:SiC valtysĮsigyja pagrindą

Passived Emitter and Rear Cell (PERC) technologijos kontekste valtys pirmiausia naudojamos fosforo difuzijos ir atkaitinimo metu. Kita vertus, naudojant tunelio oksido pasyvuoto kontakto (TOPCon) technologiją, reikia valčių priekinės boro difuzijos, LPCVD, galinės pusės fosforo difuzijos ir atkaitinimo.

Šiuo metuSiC valtysdaugiausia naudojami TOPCon gamybos LPCVD etape. Nors jų taikymas boro difuzijoje vis labiau populiarėja ir išlaikė pirminius patvirtinimo testus, bendras jų pritaikymo lygis saulės elementų perdirbimo pramonėje išlieka palyginti mažas.

3. Ateities tendencijos: SiC pasiruošęs augti

Keli veiksniai rodo perspektyvią ateitįSiC valtys, o jų rinkos dalis turėtų gerokai padidėti. Šie veiksniai apima:

Puikus našumas: SiC būdingos medžiagų savybės, ypač taikant aukštą temperatūrą, pvz., LPCVD ir boro difuzija, suteikia aiškų pranašumą prieš kvarcą, todėl ilgesnis tarnavimo laikas ir mažesnės eksploatacijos išlaidos.

Pramonės siekis sumažinti išlaidas: fotovoltinės energijos pramonė nuolat siekia sumažinti išlaidas ir pagerinti efektyvumą. Didesnių dydžių plokštelės tampa vis populiaresnės kaip priemonė šiems tikslams pasiekti. Šiame kontekste geresnis SiC valčių veikimas ir ilgaamžiškumas tampa dar vertingesni.

Auganti paklausa: saulės energijos sektoriui toliau plečiantis, didėja didelio našumo, patikimų komponentų, pvz.,SiC valtysneišvengiamai pakils.

Nors iššūkių išlieka, įskaitant gamybos apimties didinimą, kad ji atitiktų augančią paklausą ir nuoseklios kokybės užtikrinimas, ateityjeSiC valtyspuslaidininkių pramonėje atrodo ryškiai. Dėl puikaus našumo, kartu su pramonės siekiu ieškoti ekonomiškų sprendimų, jie yra pagrindinis naujos kartos saulės elementų gamybos veiksnys.