Bagaimana cawan lebur kuarsa diproduksi?

cawan lebur kuarsa merupakan bahan habis pakai yang penting dalam industri semikonduktor dan fotovoltaik, dan proses pembuatannya berdampak langsung pada kualitas dan biaya pertumbuhan kristal silikon. Kemurnian bahan mentah dan pengendalian proses sangat penting dalam produksi cawan lebur kuarsa untuk silikon kristal tunggal. Jadi, bagaimana sebenarnya komponen-komponen utama ini dibuat? Berikut ini penjelasan dua metode manufaktur utama untuk memberikan pemahaman yang lebih intuitif tentang proses produksi cawan lebur kuarsa buram untuk fotovoltaik.

Proses Produksi Utama Wadah Kuarsa

Saat ini, ada dua metode manufaktur yang umum digunakan: slurry molding dan injection solidification (pencetakan injeksi). Meskipun keduanya memiliki tujuan yang sama—memproduksi cawan lebur kuarsa dengan kemurnian tinggi—keduanya berbeda dalam alur proses spesifik dan karakteristik produk jadi.

1. Cetakan Bubur

Ini adalah metode tradisional untuk memproduksi cawan lebur kuarsa silikon kristal tunggal untuk sel surya, dan prosesnya relatif matang.

Persiapan Bahan Baku

Pilih pasir kuarsa dengan kemurnian tinggi, giling menjadi bubuk halus, campur dengan bahan pengikat dan bahan pembantu lainnya, dan siapkan bubur dengan tingkat fluiditas tertentu.

cetakan

Bubur dituangkan ke dalam cetakan berputar dan didistribusikan secara merata di sepanjang dinding cetakan menggunakan gaya sentrifugal untuk membentuk badan wadah. Proses ini memerlukan kontrol yang tepat terhadap keseragaman bubur dan kecepatan putaran cetakan untuk memastikan ketebalan dinding yang konsisten.

Pengeringan dan Pembongkaran

Tubuh yang terbentuk dikeringkan terlebih dahulu dalam cetakan dan dibongkar dengan hati-hati setelah kekuatan yang dibutuhkan tercapai.

Sintering

Tubuhnya disinter dalam tungku bersuhu tinggi, memungkinkan partikel kuarsa terikat pada suhu tinggi, membentuk struktur padat. Suhu dan waktu sintering secara langsung mempengaruhi kinerja produk jadi.

2. Metode Solidifikasi Injeksi

Ini adalah proses baru yang berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir dan sangat cocok untuk memproduksi cawan lebur kuarsa fotovoltaik skala besar.

Persiapan Bubur

Mirip dengan metode bubur, metode ini lebih menekankan pada sifat fluiditas dan pemadatan bubur. Bubuk kuarsa dicampur dengan bahan pembentuk gel khusus untuk membentuk bubur yang dapat disuntikkan.

Cetakan Injeksi

Bubur disuntikkan ke dalam cetakan yang sudah dipanaskan menggunakan mesin injeksi. Dalam kondisi tertentu, bubur dengan cepat menjadi gel dan membentuk bentuk wadah.

Pengeringan dan Sintering

Setelah dibentuk, wadah mengalami pengeringan menyeluruh dan sintering suhu tinggi. Karena formasinya yang seragam, struktur wadah setelah sintering menjadi lebih padat dan seragam.

Perbandingan Proses

Terlepas dari metode yang digunakan, produksinya berkualitas tinggi cawan lebur kuarsa membutuhkan kemurnian bahan baku yang tinggi dan kontrol proses yang cermat. Crucible kuarsa tidak tergantikan di bidang semikonduktor dan fotovoltaik, memastikan kelancaran produksi silikon kristal tunggal dan penerapan utamanya dalam rantai industri lainnya, seperti energi surya.