Solarenergie erleuchtet das Leben

Im Morgengrauen, wenn die ersten Sonnenstrahlen auf die Dächer von Karachi, Pakistan, fallen, beginnen die 15 Solarpaneele im Haus des 27-jährigen Raza und seiner Frau Mairam leise zu arbeiten.

In Karatschi finden jährlich mehrere große Photovoltaik-Messen statt, was die Stadt gegenüber Solarenergie empfänglicher macht als andere Städte. Vor einigen Monaten investierten die Eltern des Brautpaares rund 20.000 RMB, um ihnen diese Solarstromanlage zu installieren. Jetzt kann ihr neues Zuhause tagsüber Solarenergie nutzen und nach Sonnenuntergang auf das nationale Stromnetz zurückgreifen, wodurch ihre monatliche Stromrechnung von 1.500 RMB auf 600 RMB gesenkt wird. Die Installation dauerte nur drei Tage und brachte ihnen dennoch zahlreiche Annehmlichkeiten.

In Pakistan, wo Strom knapp und teuer ist, entwickelt sich diese neue Technologie, die die Haushaltsausgaben erheblich senken kann, schnell zu einem neuen Standard im täglichen Leben und entwickelt sich sogar zu einem neuen Trend bei Hochzeiten, der wirtschaftliche Stärke und Zukunftsdenken demonstriert. Mit der wirtschaftlichen Entwicklung werden Haushaltsgeräte wie Kühlschränke, Klimaanlagen und Waschmaschinen in Pakistan immer häufiger eingesetzt, was eine starke Belastung für das alternde und fragile traditionelle Stromnetz darstellt, während die Strompreise weiterhin hoch sind. So haben sich Photovoltaikanlagen (PV), die reichlich Sonnenlicht in stabilen Strom umwandeln können, schnell von einer „Neuheit“ zu einer „Notwendigkeit“ zur Bewältigung der Energiekrise entwickelt.

Siliziumkarbid-Keramikin der PV-Fertigung

Auch der Markt für die PV-Herstellung wächst, wobei Siliziumkarbidkeramik ein unverzichtbarer hochpräziser Werkstoff in der PV-Produktion ist.

Siliziumkarbidist eine Hochleistungs-Hochtemperatur-Strukturkeramik mit Vorteilen wie hoher Festigkeit, hoher Härte, hoher Wärmeleitfähigkeit, niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie ausgezeichneter Oxidationsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit, wodurch sie in verschiedenen nachgelagerten Bereichen weit verbreitet ist. Allerdings ist Siliziumkarbid ein Material mit starken kovalenten Bindungen, was zu einer relativ geringen Atomdiffusionsrate beim Sintern sowie einer hohen Korngrenzengleitbeständigkeit und thermischen Stabilität führt. Daher sind typischerweise Sinterhilfsmittel oder spezielle Sinterverfahren wie heißisostatisches Pressen, druckloses Sintern oder Reaktionssintern erforderlich, um eine Verdichtung von Siliziumkarbid zu erreichen.

Das Grundprinzip von reaktionsgebundenem Siliziumkarbid ist wie folgt: Reaktives flüssiges Silizium oder eine Siliziumlegierung dringt unter Kapillarkraft in eine poröse kohlenstoffhaltige Keramikvorform ein und reagiert mit dem Kohlenstoff zu Siliziumkarbid. Das neu gebildete Siliziumkarbid verbindet sich in situ mit den ursprünglichen Siliziumkarbidpartikeln im Vorformling, und das Imprägniermittel füllt die verbleibenden Poren im Vorformling und vervollständigt den Verdichtungsprozess. Im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren für Siliziumkarbidkeramiken bieten reaktionsgebundene Siliziumkarbidkeramiken Vorteile wie niedrige Sintertemperatur, endformnahe Bildung, hohe Warmfestigkeit, keine Verformung bei hohen Temperaturen, hohe Wärmeleitfähigkeit, Oxidationsbeständigkeit, gute chemische Stabilität und extrem lange Lebensdauer und werden in verschiedenen High-Tech-Bereichen, die eine Hochtemperaturstabilität erfordern, weit verbreitet eingesetzt.

Im letzten Jahrzehnt oder so hat die rasante Entwicklung der Photovoltaikindustrie zu einem erheblichen Anstieg der Marktnachfrage nach reaktionsgebundener Siliziumkarbidkeramik geführt, und auch die Zahl und der Umfang der inländischen Hersteller von reaktionsgebundener Siliziumkarbidkeramik sind von Jahr zu Jahr gestiegen. Nach Jahren der Verifizierung wurde die Technologie des Reaktionssinterns von Siliziumkarbid erfolgreich auf die Herstellung wichtiger Keramikkomponenten wie Auslegerpropeller und Bootsstützen im Produktionsprozess von Photovoltaikzellen der zweiten und zweiten Generation angewendet und so das Problem des Verschleißes an tragenden Komponenten unter Hochlastbedingungen in Photovoltaikzellen wirksam gelöst.

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