熔化玻璃用什麼坩堝
多晶矽是光伏技術中用於生產低成本太陽能電池的主要材料。由多晶材料製成的太陽能電池佔全球太陽能電池市場的一半多一點。起始材料在熔融石英熔體容器中結晶，並將獲得的錠切成薄晶片以製造太陽能電池。
熔融石英和熔融石英玻璃製備坩堝
由於高溫下的矽很容易與幾乎所有物質發生反應，並且由於純度和機械要求，製造商僅限於極少數坩堝材料。因此，熔融石英和熔融石英玻璃仍然是坩堝和模具應用的首選材料，因為它易於以高純度形式獲得，並且對液態矽幾乎沒有反應性。
但是這些材料作為坩堝有三個比較明顯的缺點：
作為絕熱體
氧氣汙染
由於一次性使用而產生的成本。
二氧化矽製備坩堝
二氧化矽製備的坩堝在成本和質量方面對多晶矽錠的貢獻顯著，矽基坩堝對從矽原料到長晶錠的轉化成本貢獻高達 30%。迄今為止，二氧化矽因其可用性、高熔化溫度和純度而成為首選材料。然而，由於熱膨脹和相變的差異，坩堝在冷卻過程中會破裂。使用後，坩堝被丟棄並填埋。隨著光伏增長預測，到2030 年，坩堝的熔融二氧化矽消耗量，預計將消耗和填埋 3。5 公噸二氧化矽。
氮化矽陶瓷坩堝
氮化矽陶瓷坩堝採用氣壓燒結法燒結而成，具有良好的耐酸和弱鹼腐蝕能力。如煮沸的鹽酸、濃硝酸、王水、硫酸、硫酸和濃度低於25%的氫氧化鋁溶液。這種緻密的氮化矽具有優異的抗氧化性，可在1400℃以下的氧化氣氛中穩定使用。氮化矽材料對金屬熔體也有很好的穩定性，不潤溼，如熔融金屬鋅、金、銀、鋁、鎘、銦、鉛、鎵、鍺等及其合金如黃銅、硬鋁、鎳銀等均具有良好的耐蝕性。使用氮化矽陶瓷材質製備的坩堝是二氧化矽坩堝的良好替代品，經實驗，一個氮化矽陶瓷坩堝連續5次製備矽材料結晶，獲得的矽材料質量類似於從標準二氧化矽坩堝重結晶的材料。據保守估計，一個氮化矽陶瓷製備的坩堝至少可以重複使用10次以上。
使用氮化矽陶瓷製備坩堝比較有優勢的效能特點：
氮化矽陶瓷坩堝熱膨脹係數低、導熱率高，故其耐熱衝擊性極佳。
使它們能夠被多次重複使用。
在較大的溫度範圍內具有很高的強度。
良好的抗彎強度
較低的氧含量。
增加熱和機械阻力。
耐機械疲勞和蠕變。
高硬度和耐磨性
良好的耐化學腐蝕效能。
氮化矽因其低熱膨脹、化學穩定性和相當的純度而具有替代二氧化矽坩堝的潛力。氮化矽坩堝對光伏市場未來的意義在於其可重複使用性和低氧含量。這兩個屬性都可以降低矽生產成本。
點選瞭解
氮化矽陶瓷的行業應用
想了解更多精彩內容，快來關注致好陶瓷