طرح تولید ویفر سیلیکونی

ویفر سیلیکونی به تکه بسیار باریکی از یک ماده نیمه‌رسانا مانند بلور سیلیکون می‌گویند که درصد خلوص آن بسیار بالا و نزدیک به ۱۰۰ درصد است. ویفر سیلیکونی مولفه اصلی در تولید و ساخت مدارهای الکتریکی و چیپ است.
سیلیکون ماده‌ای است از جنس سیلیس که بعد از اکسیژن، دومین عنصر از نظر میزان فراوانی در زمین است و به طور طبیعی قابل ترکیب نیست. سیلیکون به صورت ترکیب شده با اکسیژن در شن و اغلب سنگ‌ها وجود دارد که سیلیکا (دی اکسید سیلیسیوم) نام دارد. اگر سیلیکون با عناصری دیگری مثل آهن، آلومینیوم یا پتاسیم ترکیب شود، سیلیکات ایجاد می‌شود. ترکیبات سیلیکونی در آب‌های معدنی، بسیاری گیاهان و بدن برخی حیوانات وجود دارد.
سیلیکون ماده اصلی در ساخت چیپ‌های کامپیوتری، ترانزیستورها، دیودهای سیلیکونی، دیگر مدارهای الکترونیکی و دستگاه‌های سوئیچینگ است چرا که ساختار اتمی آن، این عنصر را برای نیمه‌رسانا، ایده‌آل می‌کند. سیلیکون برای اینکه ویژگی‌های رسانا بودن خود را تغییر دهد معمولا با عناصری مثل بورون، فسفر و آرسنیک ترکیب می‌شود.
ویفر سیلیکون و یا قرص سیلیکون در ریز ابزارهای الکترونیکی به صورت یک لایه کار می کند. به بیان بهتر و دقیق تر تراشه ها و قطعات دیگر درون این صفحه و یا روی آن قرار داده می شوند و فرایندهای مختلف بر روی آن ها انجام می شود. برای اطلاعات بیشتر خوب است بدانید که سیلیکون در طبیعت به صورت ترکیب شده با اکسیژن در شن و سنگ ها وجود دارد. این ماده همچنین با عناصر دیگری نیز مانند آهن، آلومینیوم یا پتاسیم ترکیب می شود که در این صورت تشکیل سیلیکات می دهد. علاوه بر اینها ترکیبات حاوی سیلیکون در گیاهان، بدن بعضی از حیوانات، اتمسفر و آب های معدنی نیز وجود دارد. همان طور که گفتیم سیلیکون یک ماده نیمه رسانا است. لازم به ذکر است این ماده، این قابلیت را دارد که ویژگی رسانا بودن خود را تغییر دهد و می تواند با عناصری مثل بورون، فسفر و آرسنیک ترکیب شود.
با توجه به بررسی های انجام شده در حال حاضر در کشور تعداد واحد های تولید پنل ها و سلول های خورشیدی انگشت شمار می باشد که با توجه به روند رو به رشد مصرف برق در کشور و همچنین صادرات برق به کشورهای همسایه و نیز استحصال ارزهای
دیجیتال تقاضای احداث نیروگاه های خورشیدی روز افزون می باشد و از طرفی با توجه به نوسانات ارزی و نرخ برابر ارز در مقابل ریال واردات پنل ها جهت احداث نیروگاه های خورشیدی از توجیه کمی برخوردار می باشد و بنابراین تولید سلول خورشیدی از ویفر سیلیکونی از توجیه مناسبی برخوردار می باشد. (طرح تولید ویفر سیلیکونی (قرص سیلیکون))

ویژگی‌های ویفر سیلیکونی

اندازهٔ استاندارد ویفرها
ویفرهای سیلیکونی در قطرهای مختلفی از ۲۵٫۴ میلی‌متر (یک اینچ) تا ۳۰۰ میلی‌متر (۱۱٫۸ اینچ) ساخته می‌شوند. تولیدگاه‌های ساخت نیم‌رساناها که بیشتر اوقات فَب نامیده می‌شوند، بر اساس قطر ویفری که توانایی ساخت آن را دارند و تجهیزات آنها مختص ساخت آن قطر می‌باشد، دسته‌بندی می‌شوند. با گذر زمان پهنای ویفرهای تولیدی بیشتر شده‌است تا بازدهی بالا رود و هزینه‌های ساخت کم شود. تاکنون بیشترین قطر ویفرهای ساخته شده ۳۰۰ میلی‌متر (۱۲ اینچ) بوده‌است که قرار است در آینده این مقدار به ۴۵۰ میلی‌متر (۱۸ اینچ) برسد. شرکت‌هایی چون اینتل، تی‌اس‌ام‌سی و سامسونگ هر یک جداگانه بر روی این مسئله سرمایه‌گذاری کرده‌اند و گروه‌های پژوهشی مختلفی راه انداخته‌اند تا «نمونه اولیه یا پروتوتایپ» ویفر۴۵۰ میلیمتری را هر چه سریعتر بسازند. البته هنوز مانع‌های زیادی پیش پای آنان است و به نظر می‌رسد این اتفاق به این زودی ممکن نخواهد شد

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید ویفر سیلیکونی

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات، مدارک و اموال، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد آیسیک ویفر سیلیکونی به شرح جدول ذیل می باشد

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید ویفر سیلیکونی

با جستجو در اطلاعات گمرک تا امروز تعرفه گمرکی اختصاصی به این محصول اختصاص نیافته لذا میزان واردات و صادرات آن نامشخص میباشد.

ساخت ویفر سیلیکونی

ویفرها از مواد تک-کریستالی بی‌اندازه خالص (با درصد خلوص ۹۹٫۹۹۹۹۹۹۹٪) و تقریباً کاملا بدون نقص ساخته می‌شوند. یکی از فرایندهای ساخت ویفرها، فرایند چکرالسکی است که نخستین بار از سوی شیمیدان لهستانی یان چکرالسکی پیشنهاد شد. در این فرایند یک شمش کریستالی نیم‌رسانای تک-بلوری فوق‌العاده خالص، مانند سیلیکون یا ژرمانیم، که بلورین (به انگلیسی: Boule) نامیده می‌شود، با بیرون کشیدن یک بذر بلور از داخل ظرف حاوی مواد مذاب آن ماده بدست می‌آید. برخی اتم‌های ناخالصی مانند بور یا فسفر را هم می‌توان در اندازه‌های بسیار دقیق به داخل مذاب افزود تا به این ترتیب با آلایش سیلیکون، ساختار ماده را دگرگون کرد و به نیم‌رسانای n و نیم‌رسانای p رسید.
پس از آن شمش بدست آمده را با کمک ارّهٔ سیمی، برش و سپس پولیشکاری و جلا می‌دهند تا به شکل دلخواه درآید. اندازهٔ ویفرها برای کاربرد فتوولتاییک میان ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلی‌متر (مربعی) و ضخامت آن‌ها ۲۰۰ تا ۳۰۰ میکرومتر است. البته قرار است که در آینده ضخامت ۱۶۰ میکرومتر، ضخامت استاندارد تعیین گردد. در الکترونیک از ویفرهایی به قطر ۱۰۰ تا ۳۰۰ میلی‌متر بهره برده می‌شود. بزرگترین ویفر ساخته شده تاکنون ۴۵۰ میلی‌متر قطر داشته که هنوز به خط تولید نرسیده‌است.

اهمیت تولید ویفر سیلیکونی

امروزه، بحران های سیاسی، اقتصادی و مسائلی نظیر محدودیت دوام ذخایر فسیلی، نگرانی های زیست محیطی، افزایش جمعیت، رشد اقتصادی و ضریب مصرف، همگی مباحث جهان مشمولی هستند که با گستردگی تمام، فکر اندیشمندان را در یافتن راهکارهای مناسب در حل مناسب معضلات انرژی در جهان، به خصوص بحران های زیست محیطی، به خود مشغول داشته است. بهره برداران از منابع فسیلی با دیدی واقع نگرانه دریافته اند که برداشت امروز از ذخایر فسیلی، منجر به بهره وری کمتر فردا و در نهایت تهی شدن منابع در مدت زمانی کمتر خواهد بود .در این میان استفاده از انرژی های تجدید پذیر یعنی استفاده از منابع انرژی که در مقایسه با طول عمر انسان ها به صورت مداوم در حال جایگزینی هستند مانند انرژی خورشید ، انرژی باد، انرژی امواج دریا، انرژی زیست توده و … از بهترین راهکارهای پیش روی بشر به شمار میرود.
دسترسی کشورهای درحال توسعه به انواع منابع انرژی های تجدید پذیر، برای توسعه اقتصادی آنها اهمیت اساسی دارد و پژوهش های جدید نشان داده که بین میزان توسعه یک کشور و میزان مصرف انرژی آن، رابطه مستقیمی برقرار است. با توجه به ذخایر محدود انرژی فسیلی و افزایش سطح مصرف انرژی در جهان، دیگر نمیتوان به منابع موجود انرژی متکی بود و بنابراین کشورهای پیـشرفته دنیا به دنبال یافتن منابع جایگـزین برای تولید انرژی الکتریکی هستند.(طرح تولید ویفر سیلیکونی (قرص سیلیکون))

ده تولید کننده برتر مدول خورشیدی

از سال ۲۰۰۰ (تولید و حمل ۲۵۲ مگاوات) تا سال ۲۰۱۳ ( با تخمین ۳۳.۴ گیگاوات کالای حمل شده) فروش تولیدکنندگان پنل‌های خورشیدی سالانه ۴۶ درصد افزایش داشته هرچند که این افزایش همواره داری رشد ثابت نبوده و در بعضی مواقع با شیب کمتری افزایش یافته است. در طی این دوره مجموعا ۱۲۳.۲ گیگاوات پنل خورشیدی به نقاط مختلف دنیا ارسال شده که تقریبا اکثر آنها نصب گردیده است.
رشد سالانه ده تولیدکننده برتر در بین سال‌های ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۳ برابر ۴۱ درصد می‌باشد که مجموعاً معادلبا تولید ۷۳.۴ گیگاوات پنل خورشیدی می‌باشد. در طی این بازه زمانی تفاوت بین تولید ده سازنده برتر پنل‌های خورشیدی و مجموع تولید به طور پیوسته رو به افزایش بوده است به زوری که در سال ۲۰۰۰ این تفاوت برابر با ۳۱.۱ مگاوات (معادل ۱۲ درصد) بوده است در حالی که این اختلاف در سال ۲۰۱۲ برابر با ۱۱.۴ گیگاوات یا ۴۴ درصد بوده است.

وضعیت واحد های در دست احداث تولید ویفر سیلیکونی

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای در دست احداث ویفر سیلیکونی در کشور به تفکیک استان آمده است .

جدول واحد های در دست احداث تولید ویفر سیلیکونی

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای در دست احداث ویفر سیلیکونی در کشور به تفکیک استان آمده است .

پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح تولید ویفر سیلیکونی (قرص سیلیکون)

ظرفیت تولید سالیانه: ۱۰.۰۰۰.۰۰۰ عدد فیلم نازک
نرخ برابری دلار: ۲۸۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز: ۳۵۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل: ۱۵۰۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز: ۲۰۰ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت: ۱۱۰ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات: ۶۶ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی در سال مبنا: ۲۴ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: