本发明专利技术属于多晶硅铸锭技术领域,旨在提供一种多晶硅铸锭炉及多测温点监测多晶铸锭籽晶高度方法,包括炉体、隔热笼、石墨护板、定向散热块、石墨支撑柱、红外测温仪、可编程逻辑控制器、热电偶测温仪、石英坩埚、加热器。所述加热器安装于炉体上,并将石墨护板罩于该加热器内;所述石英坩埚安装于石墨护板内。本发明专利技术的有益效果有:热电偶测温仪接触式测量石英坩埚底部中心区域温度,测温准确,读数稳定,真实反应出测温点处温度,且温度值受硅液扰动小;采用红外测温仪非接触式测量石英坩埚底部边角区域温度,响应时间快、分辨精度高,可迅速检测到硅溶液流入后造成的温度波动。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于多晶硅铸锭
,旨在提供,包括炉体、隔热笼、石墨护板、定向散热块、石墨支撑柱、红外测温仪、可编程逻辑控制器、热电偶测温仪、石英坩埚、加热器。所述加热器安装于炉体上,并将石墨护板罩于该加热器内;所述石英坩埚安装于石墨护板内。本专利技术的有益效果有:热电偶测温仪接触式测量石英坩埚底部中心区域温度,测温准确,读数稳定,真实反应出测温点处温度,且温度值受硅液扰动小;采用红外测温仪非接触式测量石英坩埚底部边角区域温度,响应时间快、分辨精度高,可迅速检测到硅溶液流入后造成的温度波动。【专利说明】—种多晶娃铸锭炉及多测温点监测多晶铸锭好晶局度方法
本专利技术属于多晶硅铸锭
,特别涉及一种多晶硅铸锭炉及多测温点监测多晶铸淀杆晶闻度方法。
技术介绍
多晶铸锭炉是用于制备太阳能级多晶硅锭的专业设备,随着光伏行业的蓬勃兴起而得到快速发展。多晶铸锭的生产过程实为硅料熔化重结晶的过程,需要经过装料、抽真空、加热、熔化、长晶、退火、冷却、出炉等工序。近年来,国内外企业为了提高多晶硅铸锭电池片的转换效率,进行了积极的探索和试验,籽晶法高效多晶是目前较成熟和可行的方法。采用该方法装料时,需先在坩埚底部铺一层碎硅片作为籽晶,然后在上面继续填装多晶硅料;熔化时,保证硅料从上向下层层熔化,待熔化至铺有碎硅片的籽晶时跳转进入下一步;长晶时,在碎硅片籽晶的基础上,溶液底部形成细小且分布均匀的晶粒,进而向上生长形成低缺陷高品质的硅锭;采用籽晶法生产的高效多晶,较同样条件下普通铸锭多晶电池效率提高0.2%以上,现已经在国内多个厂家中得到验证和推广。 籽晶法高效多晶硅锭的由于底部存有未重熔结晶的硅料,因此成品率较普通铸锭方法低8%左右,这是其最大弊端。由此可知,与杆晶法闻效多晶成品率相关的关键要点就是籽晶高度的控制,籽晶保留高度越低则硅锭重熔结晶部分就越多,有效利用部分也就越多。目前籽晶高度的测量一般都是通过石英玻璃棒人工操作实现的,所带来的问题除每炉都需消耗一根玻璃棒外,高温下玻璃棒容易出现弯曲形变导致测量误差,更为甚之,一旦玻璃棒断裂则会报废整个硅锭。此外,当所有炉台批量推广籽晶法高效多晶时,不同操作人员间操作手法的差异也会使得测量数据存在偏差,因此为了保证籽晶保留的成功率,需将跳转时籽晶高度增加到20_左右,这将会导致底部未熔硅料过多,使得硅锭整锭成品率过低,最终影响生产效益,限制了籽晶法高效多晶的推广。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,克服现有技术中的不足,提供。为解决技术问题,本专利技术的解决方案是:提供一种多晶硅铸锭炉,包括炉体、隔热笼、石墨护板、定向散热块、石墨支撑柱、红外测温仪、可编程逻辑控制器、热电偶测温仪、石英坩埚和加热器。所述隔热笼吊装在炉体上,定向散热块通过多个石墨支撑柱安装于炉体内,石墨护板安装于定向散热块的上表面,所述加热器安装于炉体上,并将石墨护板罩于该加热器内,所述石英坩埚安装于石墨护板内;红外测温仪安装于炉体的底部,在炉体、隔热笼和定向散热块上依次设置贯穿孔以形成通道,使红外测温仪能够探测石墨护板辐射的红外线以检测石英坩埚底部温度;热电偶测温仪安装于石墨护板的底部,并依次通过炉体、隔热笼和定向散热块上的贯穿孔,检测石英坩埚底部温度;可编程逻辑控制器分别通过各自导线与红外测温仪、热电偶测温仪相连,用于采集红外测温仪和热电偶测温仪的数据,进行运算处理。本专利技术中,所述热电偶测温仪为R型热电偶,测量范围为0°C~1800°C,安装于石英坩埚底部的中心区域。本专利技术中,所述红外测温仪采用Ium光谱响应,测量范围为450°C~1740°C,分辨率0.rc,安装于石英坩埚底部的边角区域。本专利技术中,还提供基于所述多晶硅铸锭炉的多测温点监测多晶铸锭籽晶高度方法:在石英坩埚内部填装有硅料,所述硅料包括籽晶硅料和原生多晶硅料,其中籽晶硅料位于石英坩埚底部,籽晶硅料的高度为30~50mm,原生多晶硅料覆盖在籽晶硅料的上方;在石英坩埚底部的中心区域和边角区域安装两个测温点,通过实时检测石英坩埚底部温度,同时配备有专门的可编程逻辑控制器,用于采集红外测温仪和热电偶测温仪的数据,进行运算处理,进而演算出籽晶高度H,单位为mm,满足公式:【权利要求】1.一种多晶硅铸锭炉,包括炉体,其特征在于,还包括隔热笼、石墨护板、定向散热块、石墨支撑柱、红外测温仪、可编程逻辑控制器、热电偶测温仪、石英坩埚和加热器; 所述隔热笼吊装在炉体上,定向散热块通过多个石墨支撑柱安装于炉体内,石墨护板安装于定向散热块的上表面,所述加热器安装于炉体上,并将石墨护板罩于该加热器内,所述石英坩埚安装于石墨护板内; 红外测温仪安装于炉体的底部,在炉体、隔热笼和定向散热块上依次设置贯穿孔以形成通道,使红外测温仪能够探测石墨护板辐射的红外线以检测石英坩埚底部温度; 热电偶测温仪安装于石墨护板的底部,并依次通过炉体、隔热笼和定向散热块上的贯穿孔,检测石英坩埚底部温度;可编程逻辑控制器分别通过各自导线与红外测温仪、热电偶测温仪相连,用于采集红外测温仪和热电偶测温仪的数据,进行运算处理。2.根据权利要求1中所述的多晶硅铸锭炉,其特征在于,所述热电偶测温仪为R型热电偶,测量范围为0°C~1800°C,安装于石英坩埚底部的中心区域。3.根据权利要求1中所述的多晶硅铸锭炉,其特征在于,所述红外测温仪采用Ium光谱响应,测量范围为450°C~1740°C,分辨率0.1°C,安装于石英坩埚底部的边角区域。4.一种基于权利要求1中所述多晶硅铸锭炉的多测温点监测多晶铸锭籽晶高度方法,其特征在于, 在石英坩埚内部填装有硅料,所述硅料包括籽晶硅料和原生多晶硅料,其中籽晶硅料位于石英坩埚底部,籽 晶硅料的高度为30~50mm,原生多晶硅料覆盖在籽晶硅料的上方;在石英坩埚底部的中心区域和边角区域安装的两个测温点,通过实时检测石英坩埚底部温度,同时配备有专门的可编程逻辑控制器,用于采集红外测温仪和热电偶测温仪的数据,进行运算处理,进而演算出籽晶高度H,单位为_,满足公式:【文档编号】C30B29/06GK103924295SQ201410072367【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月1日 优先权日:2014年3月1日 【专利技术者】曹建伟, 傅林坚, 叶欣, 石刚, 聂冰冰 申请人:浙江晶盛机电股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多晶硅铸锭炉,包括炉体,其特征在于,还包括隔热笼、石墨护板、定向散热块、石墨支撑柱、红外测温仪、可编程逻辑控制器、热电偶测温仪、石英坩埚和加热器;所述隔热笼吊装在炉体上,定向散热块通过多个石墨支撑柱安装于炉体内,石墨护板安装于定向散热块的上表面,所述加热器安装于炉体上,并将石墨护板罩于该加热器内,所述石英坩埚安装于石墨护板内;红外测温仪安装于炉体的底部,在炉体、隔热笼和定向散热块上依次设置贯穿孔以形成通道,使红外测温仪能够探测石墨护板辐射的红外线以检测石英坩埚底部温度;热电偶测温仪安装于石墨护板的底部,并依次通过炉体、隔热笼和定向散热块上的贯穿孔,检测石英坩埚底部温度;可编程逻辑控制器分别通过各自导线与红外测温仪、热电偶测温仪相连,用于采集红外测温仪和热电偶测温仪的数据,进行运算处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:曹建伟,傅林坚,叶欣,石刚,聂冰冰,
申请(专利权)人:浙江晶盛机电股份有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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