تعمل عملية سحب السيليكون أحادي البلورية الكهروضوئية تحت بيئة فراغية ذات درجة حرارة عالية تزيد عن 1400 درجة. تشكل البوتقات الجرافيتية والدروع الحرارية والسخانات وأسطوانات التوجيه والبراميل العازلة نظام المجال الحراري الجرافيتي الكامل. تحت درجة حرارة عالية للغاية، سوف تتبخر الشوائب المعدنية الموجودة داخل الجرافيت وتنتشر في السيليكون المنصهر، وتشكل مراكز العيوب داخل بلورة السيليكون. حتى عناصر الشوائب على مستوى جزء في المليون مثل الحديد والنيكل والنحاس والكالسيوم سوف تسبب فقدانًا خطيرًا في أداء رقائق السيليكون أحادية البلورية. يهتم العديد من مشغلي محطات الطاقة الكهروضوئية فقط بمؤشر النقاء الاسمي الفارغ للجرافيت، متجاهلين روابط التلوث الثانوية المتعددة بعد الإنتاج الخام الفارغ. في الإنتاج الفعلي، ينشأ عدد لا بأس به من مشكلات جودة سبائك السيليكون من التلوث الناتج عن التصنيع والتنظيف والتخزين ووصلات التجميع بدلاً من الجرافيت الفارغ نفسه.
مصدر التلوث الأول هو الشوائب الكامنة داخل خام الجرافيت الفارغ. بالنسبة للمجال الحراري الكهروضوئي، يعد الجرافيت المتوازن التضاغط الاصطناعي هو الخيار السائد. حتى الجرافيت عالي النقاء لا يزال يحتوي على شوائب معدنية متبقية من المواد الخام لفحم الكوك وعملية الجرافيت. لدى موردي الجرافيت الفارغين المختلفين فجوة كبيرة في التحكم في عناصر الشوائب. إن مجرد التركيز على إجمالي قيمة الرماد ليس كافيًا؛ مطلوب الكشف عن الشوائب المعدنية الانتقالية عنصرًا بعنصر.
مصدر التلوث الثاني يأتي من عملية التصنيع. عندما يتم طحن الجرافيت وحفره بواسطة أدوات آلة CNC، فإن تآكل الأداة سوف يسقط حطامًا معدنيًا صغيرًا في مسام سطح الجرافيت. تندمج هذه الشظايا المعدنية في مسام الجرافيت المفتوحة ولا يمكن إزالتها عن طريق النفخ البسيط. عند وضعها في فرن عالي الحرارة، تتطاير هذه الجزيئات المعدنية وتلوث سائل السيليكون. يعد التلوث المتبادل في ورش العمل المختلطة خطرًا خفيًا آخر: معالجة الجرافيت المعدني العادي والجرافيت الكهروضوئي عالي النقاء على نفس المعدات دون تنظيف شامل سيؤدي إلى نقل مسحوق الجرافيت ذو الحبوب الخشنة وبقايا الشوائب إلى مكونات من الدرجة الكهروضوئية.
المصدر الثالث هو غبار الجرافيت والحطام المتبقي بعد التصنيع. تحتوي أجزاء المجال الحراري الجرافيت ذات البنية المعقدة على ثقوب عميقة وأخاديد ضيقة وفجوات الربط. يتم احتجاز مسحوق الجرافيت الناعم الناتج أثناء المعالجة داخل هذه الهياكل. إذا لم يكن إجراء التنظيف مكتملاً، فسوف يتقشر المسحوق المتبقي تحت ظروف الفرن ذات درجة الحرارة العالية ويسقط على سطح مادة السيليكون.
المصدر الرابع هو تلوث تدهور طبقة الطلاء. يتم تطبيق طلاء SiC على نطاق واسع على مكونات الجرافيت الكهروضوئية لغرض مقاومة الأكسدة. إذا كان الطلاء يحتوي على ثقوب أو شقوق صغيرة أو قوة ترابط ضعيفة، فسوف تتقشر طبقة الطلاء جزئيًا خلال الدورات الحرارية طويلة المدى. سوف تصبح شظايا الطلاء المتساقطة أيضًا مصدرًا للتلوث لسبائك السيليكون.
ولذلك، يحتاج موردو مكونات الجرافيت الكهروضوئية المؤهلون إلى إنشاء نظام متكامل لمنع التلوث يغطي فحص المواد الخام الفارغة الواردة، وتقسيم ورشة العمل، وإدارة الآلات، والتنظيف متعدد الخطوات، ومعالجة الخبز بالفراغ، والتعبئة المقاومة للغبار.
اكتسبت شركة Jincheng Graphite (مصنع Huixian Jincheng Abrasive & Graphite Mould) خبرة تصنيع وفيرة لمكونات الجرافيت ذات المجال الحراري الكهروضوئي. يقوم المصنع بتنفيذ التقسيم المادي لمنطقة معالجة الجرافيت ذات الدرجة الكهروضوئية عالية النقاء وورشة معالجة الجرافيت الصناعية العادية، مما يمنع الخلط المتبادل لقصاصات المواد والغبار. بالنسبة لطلبات مشاريع الطاقة الكهروضوئية، يتم اعتماد تركيبات معالجة خاصة ومجموعات أدوات، لتجنب التلوث بالحطام الناتج عن تآكل الأدوات المعدنية.
يقوم رابط الفحص الوارد بفحص تقرير اختبار الشوائب على مستوى الدفعة الفارغة من الجرافيت بدقة. بالنسبة لطلبات العملاء الرئيسيين، يتم إجراء الكشف عن العينات لعناصر الشوائب المعدنية الانتقالية. بعد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، يتم تنفيذ سير عمل التنظيف متعدد المراحل: نفخ الهواء المضغوط، والتنظيف بالموجات فوق الصوتية، والخبز بالفراغ بدرجة حرارة عالية، لإزالة الحطام المعدني الدقيق وغبار الجرافيت المتبقي داخل المسام وهياكل الأخدود المعقدة. قبل التسليم، يتم تغليف المنتجات في أكياس تغليف مفرغة الهواء مقاومة للغبار، لتجنب التلوث الثانوي أثناء الخدمات اللوجستية والتخزين الدولية.
سيقوم الفريق الفني لشركة Jincheng Graphite بتذكير الشركات المصنعة للمعدات الكهروضوئية في الخارج: النقاء الاسمي العالي لفراغ الجرافيت لا يمكن أن يضمن عدم تلوث الأجزاء النهائية النهائية. يجب على العملاء مراجعة قدرة المورد على مكافحة التلوث في العملية الكاملة، بدلاً من فحص ورقة بيانات المواد الفارغة فقط. عند الحاجة إلى خدمة طلاء SiC، يتعاون المصنع مع شركاء طلاء محترفين، ويقوم بفحص ضغط الطلاء وحالة الثقب وأداء الترابط بعد الطلاء، للتخلص من مخاطر التلوث الناجمة عن فشل الطلاء.
نظرًا لأن الصناعة الكهروضوئية العالمية تدفع باستمرار إلى تحسين جودة رقائق السيليكون، فإن التحكم في الشوائب الدقيقة لمكونات المجال الحراري للجرافيت يصبح أكثر أهمية. تستمر شركة Jincheng Graphite في تحسين إجراءات إدارة مكافحة التلوث ذات السلسلة الكاملة، وتوفر أجزاء موثوقة من المجال الحراري للجرافيت مُعالجة حسب الطلب لمتكاملي معدات السيليكون أحادي البلورة في الخارج.
