專利名稱：一種磁極間距可調(diào)式單晶爐電磁場裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種單晶爐配套使用的電磁場裝置，屬于太陽能電池半導(dǎo)體制造 的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽能作為一種開發(fā)潛力巨大的可再生能源，日益受到世界各國的高度關(guān)注。在 太陽能級單晶硅的生長過程中，盛放于石英坩堝(材質(zhì)為高純度Si02)中的高純硅料經(jīng)加 熱后，在大于1420°c的高溫下熔化成液體并強烈對流，對石英坩堝壁產(chǎn)生劇烈沖刷，使得石 英坩堝中的氧元素進入硅液，并最終以間隙氧的形式存在于單晶硅片以及單晶硅太陽能電 池中。太陽能電池在使用過程中，由石英坩堝引入的氧會導(dǎo)致電池效率的衰減。這一問題 引起人們足夠的重視，已成為廣大單晶硅生產(chǎn)廠家所面臨的重要問題。目前針對太陽能電池效率衰減的問題主要方法之一就是對現(xiàn)有單晶爐加磁場裝 置，來拉晶減少氧含量。國際上一些發(fā)達國家，擁有直拉單晶爐磁場技術(shù)，用于大直徑半導(dǎo) 體級單晶硅生產(chǎn)，但其設(shè)備往往結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜、價格昂貴，不適合在國內(nèi)廣泛加以應(yīng)用。在 中國專利公報中也找到相關(guān)的磁場專利技術(shù)，它們涉及到的一種電磁場裝置，但此磁場裝 置存在以下問題①重量重，有8-10噸不適合在現(xiàn)有太陽能級單晶硅磁場直拉(MCZ)上加 以應(yīng)用。②極間距固定，很難適應(yīng)不同爐型尺寸的變化要求。在這樣的情況下我們提出一 種磁極間距可調(diào)式單晶爐電磁場裝置，此磁場裝置結(jié)構(gòu)簡單、抑制硅溶液熱對流效果明顯， 控制了單晶硅中的氧濃度，提高了硅片的性能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種磁極間距可調(diào)式單晶 爐電磁場裝置。此裝置整體重量輕(< 5噸)，可以實現(xiàn)快速安裝，無需改變現(xiàn)有單晶爐基 礎(chǔ)；極間距可調(diào)，適應(yīng)廣，可以大大降低單晶硅生產(chǎn)廠家引入磁場技術(shù)升級的成本，有效提 高太陽能硅片的性能。本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，它主要由調(diào)節(jié)板、軛板、連接 板、磁極構(gòu)成，所述的軛板有兩塊，并分別安裝在左右布置的、帶有調(diào)節(jié)孔的調(diào)節(jié)板上，所述 的軛板上各自固定安裝有相對布置的左右兩個磁極；所述的左右兩軛板通過各自固定安裝 著的調(diào)節(jié)板以及橫置于所述調(diào)節(jié)板之間的連接板而連接在一起并構(gòu)成一個完整的磁系回路。所述的磁極由線圈、鐵芯、磁極頭、安全罩構(gòu)成；所述的線圈內(nèi)安裝有鐵芯，外面裝 有安全罩；所述的左右兩磁極頭成階梯圓弧形并分別固定安裝在所述的鐵芯上，布置成正 對面安裝形成一水平橫向磁場。所述的調(diào)節(jié)板上設(shè)置有由四個腰形孔組成的調(diào)節(jié)孔，所述的軛板通過所述的調(diào)節(jié) 孔可左右適量移動且可調(diào)節(jié)地固定連接在所述的調(diào)節(jié)板上，在所述的調(diào)節(jié)板還配置有對軛 板進行連接固定用的螺栓。[0008]本實用新型所述的整個電磁場裝置工作的時，通過主電路和控制電路來控制線圈 磁場的大小。線圈直接使用現(xiàn)有單晶爐上的冷卻水冷卻，無需在外加冷卻系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單。所述的磁極頭其加工成階梯圓弧形，更加貼近單晶爐，減少外圍的漏磁。兩磁極對 稱且極性相反，構(gòu)成水平橫向磁場，中心磁場強度可達1200GS對抑制硅熔體的熱對流有明 顯的效果。本實用新型通過電磁場裝置有效的抑制硅熔體熱對流，降低單晶硅中的氧濃度， 提高太陽能硅片的性能；磁極間距可調(diào)電磁場裝置，可以適應(yīng)現(xiàn)有多種單晶爐結(jié)構(gòu)；此電 磁場裝置采用臥式結(jié)構(gòu)，整體重量輕，直接在二層樓面實現(xiàn)快速安裝，無需改變現(xiàn)有單晶爐 基礎(chǔ)，可以大大降低單晶硅生產(chǎn)廠家引入磁場技術(shù)升級的成本。

圖1是本實用新型主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)的介紹圖1、2所示，本實用新型主要由調(diào) 節(jié)板1、安全罩2、線圈3、鐵芯4、軛板5、連接板6、磁極頭7、調(diào)節(jié)孔8、磁極9等構(gòu)成，所述 的軛板5有兩塊，分別固定安裝有左右兩磁極9 ；所述的左右兩軛板5通過兩調(diào)節(jié)板1和連 接板6連接，構(gòu)成一個完整的磁系回路。所述的磁極9由線圈3、鐵芯4、磁極頭7、安全罩2構(gòu)成。所述的線圈3里面裝有 鐵芯4，外面裝有安全罩2。所述的左右磁極頭7都安裝固定在鐵芯4上，且可以上下調(diào)節(jié)移 動工作位置，磁極頭7正對面安裝，磁極通電工作的時候相對并相吸，構(gòu)成水平橫向磁場。所述的軛板5安裝在調(diào)節(jié)板1上，在所述調(diào)節(jié)板1上設(shè)有可以移動調(diào)節(jié)距離的調(diào) 節(jié)孔8，實現(xiàn)左右軛板、磁極中心距的適量可調(diào)。調(diào)節(jié)孔8是有四個腰形孔組成，可以左右適 量移動調(diào)節(jié)軛板并且通過螺栓來連接固定，使軛板和連接板緊密貼合在一起保證整個磁場 的回路。調(diào)節(jié)板適量可調(diào)，實現(xiàn)左右軛板、磁極中心距的適量可調(diào)，可以使電磁場裝置適應(yīng) 現(xiàn)有多種單晶爐結(jié)構(gòu)。所述的整個電磁場裝置工作時，通過主電路和控制電路來控制線圈磁場的大小 (通過調(diào)整線圈電流來改變磁場的大小)。線圈直接使用現(xiàn)有單晶爐上的冷卻水冷卻，無需 在外加冷卻系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。所述的磁極頭7被加工成階梯圓弧形，更加貼近單晶爐，減少外圍的漏磁。兩磁極 對稱且極性相反，構(gòu)成水平橫向磁場，中心磁場強度可達1200GS對抑制硅熔體的熱對流有 明顯的效果。
權(quán)利要求一種磁極間距可調(diào)式單晶爐電磁場裝置，它主要由調(diào)節(jié)板(1)、軛板(5)、連接板(6)、磁極(9)構(gòu)成，其特征在于所述的軛板(5)有兩塊，并分別安裝在左右布置的、帶有調(diào)節(jié)孔(8)的調(diào)節(jié)板(1)上，所述的軛板(5)上各自固定安裝有相對布置的左右兩個磁極(9)；所述的左右兩軛板(5)通過各自固定安裝著的調(diào)節(jié)板(1)以及橫置于所述調(diào)節(jié)板之間的連接板(6)而連接在一起并構(gòu)成一個完整的磁系回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁極間距可調(diào)式單晶爐電磁場裝置，其特征在于所述的磁極 (9)由線圈(3)、鐵芯⑷、磁極頭(7)、安全罩⑵構(gòu)成；所述的線圈(3)內(nèi)安裝有鐵芯⑷， 外面安裝有安全罩(2)；所述左右兩磁極頭(7)分別固定安裝在所述的鐵芯(4)上，并正對 面安裝構(gòu)成水平橫向磁場。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁極間距可調(diào)式單晶爐電磁場裝置，其特征在于所述的調(diào)節(jié) 板(1)上設(shè)置有由四個腰形孔組成的調(diào)節(jié)孔(8)，所述的軛板(5)通過所述的調(diào)節(jié)孔(8)可 左右適量移動且可調(diào)節(jié)地固定連接在所述的調(diào)節(jié)板(1)上，在所述的調(diào)節(jié)板(1)還配置有 對軛板(5)進行連接固定用的螺栓。
專利摘要一種磁極間距可調(diào)式單晶爐電磁場裝置，它主要由調(diào)節(jié)板、軛板、連接板、磁極構(gòu)成，所述的軛板有兩塊，并分別安裝在左右布置的、帶有調(diào)節(jié)孔的調(diào)節(jié)板上，所述的軛板上各自固定安裝有相對布置的左右兩個磁極；所述的左右兩軛板通過各自固定安裝著的調(diào)節(jié)板以及橫置于所述調(diào)節(jié)板之間的連接板而連接在一起并構(gòu)成一個完整的磁系回路；所述的磁極由線圈、鐵芯、磁極頭、安全罩構(gòu)成；所述的線圈內(nèi)安裝有鐵芯，外面裝有安全罩；所述的左右兩磁極頭成階梯圓弧形并分別固定安裝在所述的鐵芯上，布置成正對面安裝形成一水平橫向磁場；它能有效地抑制硅熔體熱對流，降低單晶硅中的氧濃度，提高太陽能硅片的性能；磁極間距可調(diào)電磁場裝置，可以適應(yīng)現(xiàn)有多種單晶爐結(jié)構(gòu)；它整體重量輕，能實現(xiàn)快速安裝，降低成本。
文檔編號C30B30/04GK201598345SQ20092029485
公開日2010年10月6日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者馬恩高 申請人:馬恩高