Quelles sont les applications des céramiques de nitrure d'aluminium et de carbure de silicium dans le domaine de l'énergie solaire photovoltaïque ?

Avec l'accélération de la transition énergétique mondiale, l'industrie solaire photovoltaïque, en tant que composante importante de l'énergie propre, se développe rapidement. Dans ce processus, l'application de matériaux à haute performance est cruciale pour améliorer l'efficacité et la fiabilité des systèmes photovoltaïques. Les céramiques de nitrure d'aluminium (AlN) et de carbure de silicium (SiC), deux matériaux à hautes performances, ont montré de larges perspectives d'application dans le domaine de l'énergie solaire photovoltaïque en raison de leurs propriétés physiques et chimiques uniques.

Application des céramiques à base de nitrure d'aluminium à l'énergie solaire photovoltaïque
（1） Gestion thermique
Céramiques à base de nitrure d'aluminium sont devenus un matériau idéal pour la gestion de la dissipation thermique des modules photovoltaïques en raison de leur conductivité thermique élevée (conductivité thermique théorique jusqu'à 320 W/(m - K), qui peut atteindre plus de 150 W/(m - K) dans les applications pratiques) et de leurs excellentes propriétés d'isolation électrique. Dans les modules photovoltaïques, les dissipateurs thermiques en céramique de nitrure d'aluminium peuvent réduire efficacement la température de fonctionnement du module, améliorant ainsi l'efficacité de la conversion photoélectrique. Par exemple, dans les systèmes photovoltaïques à haute densité de puissance, les dissipateurs de chaleur en céramique de nitrure d'aluminium peuvent rapidement conduire et dissiper la chaleur, réduisant ainsi la dégradation de l'efficacité causée par les températures élevées.
（2） Matériel d'emballage
Les céramiques de nitrure d'aluminium peuvent également être utilisées pour emballer les modules photovoltaïques. Sa grande dureté, sa résistance à l'usure et sa bonne stabilité chimique lui permettent de protéger efficacement les modules photovoltaïques de l'érosion environnementale externe et de prolonger leur durée de vie. En outre, la conductivité thermique élevée des céramiques de nitrure d'aluminium permet de dissiper rapidement la chaleur à l'intérieur de la couche d'encapsulation, ce qui améliore encore les performances des modules photovoltaïques.
（3） Fabrication de piles
Les céramiques de nitrure d'aluminium peuvent être utilisées comme matériaux d'électrode et couches de passivation dans le processus de fabrication des cellules solaires. En tant que matériau d'électrode, la conductivité et la stabilité élevées des céramiques de nitrure d'aluminium peuvent améliorer l'efficacité de la conversion photoélectrique des batteries. En tant que couche de passivation, les céramiques de nitrure d'aluminium peuvent réduire efficacement la perte composite à la surface des cellules solaires, améliorer la tension en circuit ouvert et le courant de court-circuit des cellules.

Application des céramiques de carbure de silicium à l'énergie solaire photovoltaïque
（1） Véhicule de production de cellules de batterie
Les céramiques de carbure de silicium jouent un rôle crucial dans le processus de production des cellules photovoltaïques. Par rapport aux matériaux traditionnels à base de quartz, les céramiques de carbure de silicium présentent une meilleure stabilité thermique, une plus grande résistance et une durée de vie plus longue. Les véhicules tels que les supports de bateaux, les coffres de bateaux et les raccords de tuyauterie fabriqués en céramique de carbure de silicium peuvent conserver leur stabilité dans des environnements à haute température, sans libérer de substances nocives, et ont une durée de vie de plus d'un an, ce qui réduit considérablement les coûts de production.
（2） Système de production d'énergie solaire thermique
Les céramiques de carbure de silicium sont des matériaux d'absorption de la chaleur idéaux pour les systèmes de production d'énergie solaire thermique à tour. Ce système est très apprécié pour son taux de concentration élevé, sa température de cycle thermique élevée et ses faibles pertes thermiques. L'absorbeur de chaleur en céramique de carbure de silicium peut fonctionner à des températures élevées dépassant 1000 ℃ et résister à une intensité de rayonnement élevée équivalente à 200-300 fois l'intensité de la lumière naturelle. Sa résistance élevée, sa grande surface spécifique, sa résistance à la corrosion, sa résistance à l'oxydation et sa bonne isolation thermique en font un choix idéal pour les systèmes de production d'énergie solaire thermique.
（3） Onduleur photovoltaïque
Les céramiques de carbure de silicium peuvent également être utilisées comme matériaux de dissipation thermique et de boîtier pour les onduleurs photovoltaïques. Son excellente résistance aux températures élevées, à l'humidité et à la corrosion lui permet de maintenir un fonctionnement stable dans des environnements difficiles. Les radiateurs en céramique de carbure de silicium peuvent réduire efficacement la température de fonctionnement des onduleurs, améliorer la fiabilité et la durée de vie du système.

Les céramiques de nitrure d'aluminium et les céramiques de carbure de silicium présentent chacune des avantages uniques dans le domaine de l'énergie solaire photovoltaïque. Les céramiques de nitrure d'aluminium sont devenues un matériau idéal pour la dissipation de la chaleur et l'emballage des modules photovoltaïques en raison de leur conductivité thermique élevée et de leurs excellentes propriétés d'isolation électrique. Les céramiques de carbure de silicium ont montré de vastes perspectives d'application dans les composants à haute température et les systèmes de production d'énergie thermique en raison de leur résistance aux températures élevées, de leur résistance à la corrosion et de leurs caractéristiques de haute résistance.