Łodzie SiC a łodzie kwarcowe: obecne wykorzystanie i przyszłe trendy w produkcji półprzewodników

1. Dynamika substytucji:Łodzie SiC Stanowią wyzwanie dla łodzi kwarcowych

ObydwaŁodzie SiC i kwarcowepełnią podobne funkcje w produkcji półprzewodników. Jednakże,Łodzie SiCpomimo wyższych kosztów oferują doskonałą wydajność, co czyni je coraz bardziej atrakcyjną alternatywąłódki kwarcowe, szczególnie w wymagających urządzeniach do przetwarzania ogniw słonecznych, takich jak niskociśnieniowe chemiczne osadzanie z fazy gazowej (LPCVD) i piece z dyfuzją boru. W mniej wymagających procesach oba materiały współistnieją, a cena jest kluczowym czynnikiem decydującym dla producentów.

(1) Zastąpienie w piecach dyfuzyjnych LPCVD i boru

LPCVD ma kluczowe znaczenie w tworzeniu tunelowych warstw tlenków i osadzaniu warstw polikrzemu na ogniwach słonecznych. Proces ten wiąże się z wysokimi temperaturami, w których łodzie są podatne na osadzanie się krzemu na ich powierzchni.Kwarc, ze znacznie różnym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej w porównaniu do krzemu, wymaga regularnego czyszczenia kwasem w celu usunięcia tych osadów i zapobiegnięcia pękaniu. To częste czyszczenie w połączeniu zkwarcniższa wytrzymałość w wysokiej temperaturze prowadzi do krótszej żywotności i zwiększonych kosztów operacyjnych.

Łodzie SiCz drugiej strony mają współczynnik rozszerzalności cieplnej zbliżony do krzemu, co eliminuje potrzebę czyszczenia kwasem. Ich doskonała wytrzymałość w wysokiej temperaturze dodatkowo przyczynia się do dłuższej żywotności, co czyni je idealnym zamiennikiemkwarcw procesach LPCVD.

Piece dyfuzyjne boru służą do wytwarzania emitera typu P na płytkach krzemowych typu N poprzez domieszkowanie ich borem. Wysokie temperatury występujące w tym procesie również stanowią wyzwanie dlałódki kwarcoweze względu na ich niższą wytrzymałość w wysokiej temperaturze. Ponownie,Łodzie SiCstają się odpowiednim zamiennikiem, oferującym znacznie wyższą trwałość w tych wymagających warunkach.

(2) Zastąpienie w innym sprzęcie do przetwarzania

ChwilaSiC może się pochwalićdoskonała wydajność, jej wyższy koszt w porównaniu dokwarcogranicza jego zastosowanie w mniej wymagających zastosowaniach, gdzie różnica w żywotności między dwoma materiałami jest mniej znacząca. Dokonując wyboru, producenci często rozważają stosunek ceny do wydajności. Jednakże, ponieważ koszty produkcji dlaŁodzie SiCzmniejszają się, a ich dostępność na rynku poprawia się, oczekuje się, że będą one stanowić silniejszą konkurencję, potencjalnie powodując korekty cen, które mogą w jeszcze większym stopniu zagrozić dominacjiłódki kwarcowe.

2. Aktualne stawki wykorzystania:Łodzie SiCZdobywanie terenu

W kontekście technologii pasywowanego emitera i ogniw tylnych (PERC) łodzie wykorzystuje się głównie podczas przedniej dyfuzji i wyżarzania fosforu. Z drugiej strony technologia tunelowego pasywowanego kontaktu z tlenkiem (TOPCon) wymaga, aby łodzie były wyposażone w przednią dyfuzję boru, LPCVD, tylną dyfuzję fosforu i wyżarzanie.

Obecnie,Łodzie SiCsą wykorzystywane głównie na etapie LPCVD produkcji TOPCon. Chociaż ich zastosowanie w dyfuzji boru zyskuje na popularności i przeszło wstępne testy walidacyjne, ogólny wskaźnik ich przyjęcia w branży przetwarzania ogniw słonecznych pozostaje stosunkowo niski.

3. Przyszłe trendy: SiC gotowy na rozwój

Kilka czynników wskazuje na obiecującą przyszłość dlaŁodzie SiC, a ich udział w rynku ma znacznie wzrosnąć. Czynniki te obejmują:

Doskonała wydajność: nieodłączne właściwości materiałowe SiC, szczególnie w zastosowaniach wysokotemperaturowych, takich jak LPCVD i dyfuzja boru, oferują wyraźną przewagę nad kwarcem, przekładając się na dłuższą żywotność i obniżone koszty operacyjne.

Nacisk branży na redukcję kosztów: Branża fotowoltaiczna nieustannie dąży do redukcji kosztów i poprawy wydajności. Większe rozmiary płytek stają się coraz bardziej popularne jako środek do osiągnięcia tych celów. W tym kontekście doskonała wydajność i trwałość łodzi SiC stają się jeszcze bardziej cenne.

Rosnący popyt: Wraz z ciągłym rozwojem sektora energii słonecznej rośnie zapotrzebowanie na niezawodne komponenty o wysokiej wydajności, takie jakŁodzie SiCnieuchronnie wzrośnie.

Choć nadal istnieją wyzwania, w tym skalowanie produkcji w celu zaspokojenia rosnącego popytu i zapewnienie stałej jakości, przyszłośćŁodzie SiCw przemyśle półprzewodników wydaje się jasny. Ich doskonała wydajność w połączeniu z dążeniem branży do opłacalnych rozwiązań sprawia, że ​​są kluczowym czynnikiem umożliwiającym produkcję ogniw słonecznych nowej generacji.