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碳/碳热场复合材料在光伏领域的现状及发展

2024-01-06

    


       碳/碳热场材料是光伏单晶炉生产中所必需的耗材,主要产品形式为单晶拉制炉的坩埚、导流筒、保温筒、加热器等,在不同的部件,以等静压石墨为主流的石墨热场材料,在2016年之前,能满足拉制的要求。但随后,碳/碳热场最近扮演着愈加重要的角色,主要体现在:       1、从图1中看以看出热场大尺寸化的趋势,而碳/碳复合材料为热场大尺寸化提供了可能。大尺寸热场部件产品对单晶硅棒的直径大型化发展起到支撑作用;

        2、碳/碳复合材料热场部件较大程度提高拉晶热场系统安全性,提升拉晶速率,显著降低单晶拉制炉的运行功率,对节能降耗起到较大促进作用。 相较于传统石墨热场,碳/碳热场性能占优,其稳定性、耐冲击性、抗震性以及综合机械性能等均要好于石墨材料。并逐步渗透到原有市场。 1、碳/碳复合材料抗折强度可达150MPa以上,远大于石墨的38-60MPa。随着拉制炉投料量从2016年的300kg提升至2020年的1900kg,坩埚的尺寸也从2011年前后的16-20英寸提高到现在的32-36英寸,坩埚的承载强度要求更高,碳基复材更能胜任。 2、碳/碳复合材料导热系数低至30W/(m·K)以下,大幅低于石墨的80-140W/(m·K)。这一特性使碳/碳复合材料导流筒更能加速硅棒生长,保温筒能降低热量损失,进而降低单晶炉运行功率,节省电费。