A csendes forradalom a PV inverterekben: A szilikon műszaki csata és jövője-Ingyenes hőtárnák

A fotovoltaikus energiatermelés tájában az inverter a rendszer "szívének" pótolhatatlan szerepét játszik. Hatékonyan konvertálja az egyenáramot anapelemekről a rácsba táplált váltakozó áramra. Ennek az energiakonverziós folyamatnak a mögött rejlik a hatalmas félvezető eszközök, például az IGBT -k és a feltörekvő SIC modulok által generált óriási hő. Ha ezt a hőtnem oszlanak el azonnal és hatékonyan, akkor közvetlenül veszélyezteti az inverter teljesítményét, élettartamát és az egész PV -üzem befektetési megtérülését. Következésképpen magas-A hatékonyságú hőgazdálkodás -tervezés alapvető versenyelőnyt vált az inverter technológiájában, és ezen a tartományon belül a termikus interfész anyagok—Különösen a termikus párnák—csendesen mély technológiai átalakuláson megy keresztül.
Ennek a váltásnak a kiindulási pontja egy látszólag kisebb, mégis kritikus kérdésből fakad: a sziloxánszennyezés. Hagyományos szilikon-Az alapú termikus párnák volt a mainstream választás, kiváló rugalmasságuk és hőmérsékleti ellenállásuk miatt. Azonban az alacsony-molekuláris-Súlyú sziloxánok, amelyek folyamatosan illeszkednek és magas alatt vándorolnak-egy inverter 20 hőmérsékleti körülményei-A 25 éves életciklus, amely az eszköz belső tereit láthatatlan "olaj ködben" borítja. Amikor ezek a sziloxán -molekulák ragaszkodnak a relék, kapcsolók vagy csatlakozók elektromos érintkezőjéhez, akkor ketyegő időbombát ültetnek. Az elektromos íve oxidálja őket szilícium -dioxidmá, egy kemény szigetelővé, amely mikroszkopikus szigetelő filmet képez. Ez rossz érintkezéshez, megnövekedett ellenálláshoz vezet, és végül kommunikációs hibákat, védelmi hibákat okozhat, vagy akár a berendezések teljes leállítását is okozhatja. Ez "lopakodó-Killer "A kudarc mód elfogadhatatlan a fotovoltaikus ipar számára, amely a lehető leghosszabb ideig folytatja-A kifejezés megbízhatóságát. Így a "szilikonra való áttérés-Free "kötelezővé vált, és szilikonvá vált-Ingyenes hőtárnák, mint a magas szintű választás-Vége a frekvenciaváltó mintáinak. Pontosan a legforróbb teljesítménymodulok és a Heators link között helyezkednek el, kitöltve a mikroszkopikus réseket, hogy kritikus hídot képezzenek a hőátadáshoz.
A sziloxánszennyezés "régi betegségének" megoldása azonban új kihívásokat vezette be, amelyek mély kölcsönhatást váltottak ki az anyagtudomány és a mérnöki alkalmazás között. Első és legfontosabb a kereskedelem-Ki a termikus teljesítmény és a mechanikai rugalmasság között. A magas hővezetőképesség elérése 5 W/m·K, vagy akár 10 W -nál felfelé/m·K, szilikon-ingyenes párnák (Általában akril vagy más polimereken alapul) meg kell tölteni egynagyonnagy mennyiségű kerámia töltőanyagot, például alumínium -oxidot vagy bór -nitridet, gyakran meghaladja a 80 -at%- Ez a magas töltőanyag -terhelés megnehezíti az anyagot, és kevésbé összenyomható. Az összeszerelés során, ha egy párna túlságosan szilárd, akkornem képes tökéletesen megfelelni az alkatrész és a hűtőborda felületeinek, így a jelentős érintkezési hőkezelőséget létrehozó légrést hagyva, így anagynévleges hővezető képesség gyakorlatilag haszontalan. Kritikusabban, ezt a merevnyomást közvetlenül az alapjául szolgáló teljesítmény -chipre továbbítják. Harmadikra-generációs félvezetők, mint a szilícium karbid (Sic), amelyek vékonyabbak és törékenyebbek, a túlzott stressz könnyen okozhatja a mikrot-Repedések vagy akár törnek a szerszám, ami visszafordíthatatlan károsodást eredményez. A szilikon beszállítóinak elsődleges kihívása az elsődleges kihívás az elsődleges kihívás az elsődleges kihívás a készítményben az elsődleges kihívás.-Ingyenes anyagok.
Következő a hosszú hosszú kihívás-A kifejezés megbízhatóságát. A PV -inverternek több tízezer hőmérsékleti ciklust kell viselnie, a súlyos hideg miatt -40°C a perzselő hőhöz +85°C. Ilyen drasztikus hőtágulás és összehúzódás esetén egy rosszul teljesítő termikus párna szenvedhet a "szivattyúnál-ki "hatás—Ahol az alapgyantát fokozatosan kiszorítják, ami anyagi delamináláshoz, repedéshez és a termikus út megsemmisítéséhez vezet. Ugyanakkor a velejáró hőállóság és az anti-Az akrilpolimer alap öregedési tulajdonságai megfelelhetnek a szilikon rendkívül stabil kémiájának egy 25 éven keresztül-Anap, a páratartalom és a sós ködnek való kitettség évi élettartama egy olyan kérdés, amelyet szigorú kísérleti adatokkal kell megválaszolni. Bármikor hosszú-Az anyagtulajdonságok kifejezésének lebomlása közvetlenül a frekvenciaváltó magasabb meghibásodási sebességévé válik.
Ezekkel az összekapcsolt műszaki akadályokkal szembesülve az iparnem állt fenn, de áttörést keresett a multi -nél-Dimenziós innováció. Az anyagok elülső részén a kutatók innovációs polimer molekuláris struktúrákat innoválnak, hogy rugalmasabb akrilmátrixokat hozzanak létre. Ezzel egyidejűleg multi -t alkalmaznak-A skála töltőanyag -keverési technikái, tudományosan kombinálva a különböző méretű és formájú kerámia részecskéket, hogy a leghatékonyabb termikus hálózatot mikroszkopikus szinten hozzák létre, hasonlóan az építőelemek összeszereléséhez. Ezenkívül módosítják a töltőanyag -felületeket, hogy javítsák a kötésüket a polimer mátrixhoz, ami jelentősen javítja az anyag általános tulajdonságait és a "szivattyú ellenállását.-Out "hatás. Ez az" Ultra fejlesztéséhez vezetett-puha "szilikon-Szabad hőpárnák, amelyek rendkívül alacsony keménységet tartanak fenn anagy hővezetésnél, hatékonyan párnázva az összeszerelési stresszt és a törékeny sic chipek szelíd, mégis szilárd hővédelmét biztosítják.
Az alkalmazás- és validálási elülső oldalon az inverter gyártói és az anyagszállítók szorosan együttműködnek a gyorsított öregedési teszt protokollok létrehozásában, amelyek messze meghaladják a hagyományos szabványokat. Hosszú-időtartamúnedves hőtárolás, több ezer szélsőséges hőmérsékleti ciklus, sőt még a valós szimulálási tesztek is, amelyek közvetlenül szimulálják-A világ működési feltételei a minősített termékek lakmusz tesztjévé váltak. Csak azok az anyagok, amelyek minimális teljesítmény -lebomlást mutatnak, és ezeknek a szigorú kísérletek után a szerkezeti integritást mutatják, a "jegyet a belépéshez" magasra kerülnek-Vége az invertereknek. Ezenkívül a szilikon kihívásának kezelése érdekében-Ingyenes anyagok, amelyek rossz természetes tapintással rendelkeznek, ami bonyolítja az automatizált összeszerelést, a folyamatjavításokat, például egy üvegszálas megerősítő réteg hozzáadását vagy pontosan ellenőrzését-Az oldalsó tapadás jelentősen javította használhatóságát a termelési környezetben.
Végső soron ez a "szilikonról való elmozdulás-alapon "a" szilikonra-az ingyenes "sokkal több, mint egy egyszerű anyagi helyettesítés; ez egy szisztematikus technológiai frissítés. Ez tükrözi a fotovoltaikus ipar könyörtelen törekvését a teljes életciklus megbízhatóságának.-teljesítmény -szilikon-Az ingyenes hőkezelések magasabbak a kezdeti költségekkel, képességük a jövőbeni karbantartás, a visszahívások és a márkahírnév károsodásainak elkerülésére, amelyet a sziloxánszennyezés okoz, páratlan értéket adnekik a teljes tulajdonjogi költség szempontjából. (TCO)- Eznem csupán az anyagok feletti technológiai csata, hanem egy "csendes forradalom", amely döntő jelentőségű a jövőbeli energiarendszereink stabil működéséhez, biztosítva, hogy minden PV -inverter továbbra is csendesen és megbízhatóan legyőzhesse a következőnegyedévben-század.