¿Cuáles son las aplicaciones de la cerámica de nitruro de aluminio y la cerámica de carburo de silicio en la energía solar fotovoltaica?

Con la aceleración de la transición energética mundial, la industria solar fotovoltaica, como componente importante de las energías limpias, se está desarrollando rápidamente. En este proceso, la aplicación de materiales de alto rendimiento es crucial para mejorar la eficiencia y la fiabilidad de los sistemas fotovoltaicos. La cerámica de nitruro de aluminio (AlN) y la cerámica de carburo de silicio (SiC), como dos materiales de alto rendimiento, han mostrado amplias perspectivas de aplicación en el campo de la energía solar fotovoltaica debido a sus propiedades físicas y químicas únicas.

Aplicación de la cerámica de nitruro de aluminio en la energía solar fotovoltaica
（1） Gestión térmica
Cerámica de nitruro de aluminio se han convertido en un material ideal para la gestión de la disipación del calor de los módulos fotovoltaicos debido a su elevada conductividad térmica (conductividad térmica teórica de hasta 320 W/(m - K), que puede alcanzar más de 150 W/(m - K) en aplicaciones prácticas) y a sus excelentes propiedades de aislamiento eléctrico. En los módulos fotovoltaicos, los disipadores de calor cerámicos de nitruro de aluminio pueden reducir eficazmente la temperatura de funcionamiento del módulo, mejorando así la eficiencia de conversión fotoeléctrica. Por ejemplo, en sistemas fotovoltaicos de alta densidad de potencia, los disipadores de calor cerámicos de nitruro de aluminio pueden conducir y disipar rápidamente el calor, reduciendo la degradación de la eficiencia causada por las altas temperaturas.
（2） Material de embalaje
La cerámica de nitruro de aluminio también puede utilizarse para el embalaje de módulos fotovoltaicos. Su gran dureza, resistencia al desgaste y buena estabilidad química le permiten proteger eficazmente los módulos fotovoltaicos de la erosión ambiental externa y prolongar su vida útil. Además, la alta conductividad térmica de la cerámica de nitruro de aluminio también ayuda a disipar rápidamente el calor dentro de la capa de encapsulado, mejorando aún más el rendimiento de los módulos fotovoltaicos.
（3） Fabricación de baterías
Las cerámicas de nitruro de aluminio pueden utilizarse como materiales de electrodo y capas de pasivación en el proceso de fabricación de células solares. Como material de electrodo, la alta conductividad y estabilidad de la cerámica de nitruro de aluminio puede mejorar la eficiencia de conversión fotoeléctrica de las baterías. Como capa de pasivación, la cerámica de nitruro de aluminio puede reducir eficazmente la pérdida compuesta en la superficie de las células solares, mejorar la tensión de circuito abierto y la corriente de cortocircuito de las células.

Aplicación de la cerámica de carburo de silicio en la energía solar fotovoltaica
（1） Vehículo de producción de células de batería
Las cerámicas de carburo de silicio desempeñan un papel crucial en el proceso de producción de células fotovoltaicas. En comparación con los materiales de cuarzo tradicionales, las cerámicas de carburo de silicio tienen una mejor estabilidad térmica, una mayor resistencia y una vida útil más larga. Vehículos como soportes de barcos, cajas de barcos y accesorios de tuberías fabricados con cerámica de carburo de silicio pueden mantener la estabilidad en entornos de altas temperaturas, sin liberar sustancias nocivas, y tienen una vida útil de más de 1 año, lo que reduce significativamente los costes de producción.
（2） Sistema de generación de energía solar térmica
Las cerámicas de carburo de silicio son materiales absorbentes de calor ideales en los sistemas de generación de energía solar térmica de torre. Este sistema es muy elogiado por su alta relación de concentración, alta temperatura de ciclo térmico y baja pérdida térmica. El absorbedor de calor de cerámica de carburo de silicio puede funcionar a temperaturas elevadas superiores a 1000 ℃ y soportar una intensidad de radiación elevada equivalente a 200-300 veces la intensidad de la luz natural. Su alta resistencia, gran superficie específica, resistencia a la corrosión, resistencia a la oxidación y buen aislamiento térmico lo convierten en una opción ideal para los sistemas de generación de energía solar térmica.
（3） Inversor fotovoltaico
La cerámica de carburo de silicio también puede utilizarse como material de disipación térmica y carcasa para inversores fotovoltaicos. Su excelente resistencia a las altas temperaturas, a la humedad y a la corrosión le permiten mantener un funcionamiento estable en entornos difíciles. Los radiadores cerámicos de carburo de silicio pueden reducir eficazmente la temperatura de funcionamiento de los inversores, mejorar la fiabilidad y la vida útil del sistema.

La cerámica de nitruro de aluminio y la cerámica de carburo de silicio presentan ventajas únicas en el campo de la energía solar fotovoltaica. La cerámica de nitruro de aluminio se ha convertido en un material ideal para la disipación de calor y el embalaje de módulos fotovoltaicos debido a su alta conductividad térmica y excelentes propiedades de aislamiento eléctrico; la cerámica de carburo de silicio ha mostrado amplias perspectivas de aplicación en componentes de alta temperatura y sistemas de generación de energía térmica debido a su resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y características de alta resistencia.