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《多晶硅鑄錠爐生產(chǎn)工藝控制技術(shù)和設備組成》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、多晶硅鑄錠爐生產(chǎn)工藝控制技術(shù)和設備組成摘要：多晶硅鑄錠爐是多晶硅制造的關(guān)鍵設備之一，其工藝流程的穩(wěn)定性、設備控制的穩(wěn)定性和先進性直接關(guān)系到是否生成出合格的硅錠，而合格的硅錠直接決定著硅片制成的電池的光電轉(zhuǎn)換效率。比較詳細地介紹了多晶硅鑄錠爐典型的生產(chǎn)工藝、設備組成和控制系統(tǒng)。重點介紹了控制系統(tǒng)的硬件控制結(jié)構(gòu)、軟件流程以及在設計時體現(xiàn)出的獨到的設計理念和創(chuàng)新性。關(guān)鍵詞：多晶硅；鑄錠爐；太陽能電池中圖分類號：TF806．9文獻標識碼：A文章編號：1001—3474(2008)05—0291—03Compositionand
2、ControlTechnologyofPolysiliconIngotFurnaceHOUWei—-qiang(CETCNo．2ResearchInstitute，Taiyuan030024，China)Abstract：Polysiliconingotfurnaceisakeyequipmentofpolysiliconmanufacture．。11Iequalityofsili·condependsonthestablenessofprocessandequipmentcontr01．Atthesanletime，
3、photoelectrieityratioofthecellmadebysiliconchipdependsonthequalityofsilicon．Introducethetypicalprocess，compositionandcontrolsystemofpolysiliconingotfurnace，andinnovationofequipmentdesign．keywords：Polysilicon；Ingotfurnace；SolarcellDocumentCode：AArticleID：100l一347
4、4(2008)05—0291—03多晶硅鑄錠爐是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中，最為重要的設備之一。它通過使用化學方法得到的高純度硅熔融，調(diào)整成為適合太陽能電池的化學組成，采用定向長晶凝固技術(shù)將溶體制成硅錠。這樣，就可切片供太陽能電池使用。多晶硅鑄錠爐采用的生長方法主要為熱交換法與布里曼法結(jié)合的方式。這種類型的結(jié)晶爐，在加熱過程中保溫層和底部的隔熱層閉合嚴密，保證加熱時內(nèi)部熱量不會大量外泄，保證了加熱的有效性及加熱的均溫性。開始結(jié)晶時，充人保護氣，裝有熔融硅料的坩堝不動，將保溫層緩慢向上移動，坩堝底部的熱量通過保溫層與隔熱層之間的空
5、隙發(fā)散出去，通過氣體與爐壁的熱量置換，逐漸降低坩堝底托的溫度。在此過程中，結(jié)晶好的晶體逐步離開加熱區(qū)，而熔融的硅液仍然處在加熱區(qū)內(nèi)。這樣在結(jié)晶過程中液固界面形成比較穩(wěn)定的溫度梯度，有利于晶體的生長。其特點是液相溫度梯度dT／dX接近常數(shù)，生長速度可調(diào)。通過多晶硅鑄錠法所獲得的多晶硅可直接獲得方形材料，并能制出大型硅錠；電能消耗低，并能用較低純度的硅作投爐料；全自動鑄錠爐生產(chǎn)周期大約50h可生產(chǎn)200kg以上的硅錠，晶粒的尺寸達到厘米級；采用該工藝在多晶硅片上做出電池轉(zhuǎn)換效率超過14％。多晶硅鑄錠爐融合了當今先進的工藝技
6、術(shù)、控制技術(shù)、設備設計及制造技術(shù)，使它不僅具有完善的性能，而且具有穩(wěn)定性好、可靠性高，適合長時間、大批量太陽能級多晶硅的生產(chǎn)。1多晶硅鑄錠爐的主要工藝特點為了保證產(chǎn)品的性能及一致性，并適應大批量基金項目：國家863科研攻關(guān)項目(項目編號：2006AA052407)。作者簡介：侯煒強(1966一)．，男，畢業(yè)于桂林電子工業(yè)學院，高級工程師，主要從事電子工藝專用設備的研發(fā)工作。萬方數(shù)據(jù)電子工藝技術(shù)第29卷第5期太陽能級多晶硅的生產(chǎn)。根據(jù)以上的多晶硅鑄錠爐定向生長凝固技術(shù)原理，并結(jié)合我國當前實際需要，我們特別制定了以下的工藝
7、流程。多晶硅主要工藝參數(shù)如下。第一步：預熱(1)預熱真空度：大約1．05m_Pa(2)預熱溫度：室溫～1200℃；(3)預熱時間：大約15h；(4)預熱保溫要求：完全保溫。第二步：熔化(1)熔化真空度：大約44．1Pa；(2)熔化溫度：1200℃一l550℃；(3)熔化時間：大約5h；(4)熔化保溫要求：完全保溫；(5)開始充保護氣。第三步：長晶(1)長晶真空度：大約44．1Pa；(2)長晶溫度：l440℃一l400℃；(3)長晶時間：大約10h；(4)長晶保溫要求：緩慢取消保溫；(5)連續(xù)充保護氣。第四步：退火(1)
8、退火真空度：大約44．1Pa；(2)退火溫度：l400℃一1000℃；(3)退火時間：大約8．5h；(4)退火保溫要求：完全保溫；(5)連續(xù)充保護氣。第五步：冷卻(1)冷卻真空度：大約52．5Pa；(2)冷卻溫度：1000℃一400℃；(3)冷卻時間：大約6h；(4)冷卻保溫要求：完全保溫；(5)連續(xù)充保護。2多晶硅鑄錠爐設備組成
