一種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及晶體生長爐領(lǐng)域，旨在提供一種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置。該種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置包括石英玻璃棒、拉線傳感器、氣缸和波紋管，石英玻璃棒的一端伸入多晶鑄錠爐的內(nèi)部，另一端設(shè)置在波紋管內(nèi)，并且固定在石英玻璃棒夾上，氣缸通過波紋管支架驅(qū)動(dòng)波紋管上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)石英玻璃棒和拉線傳感器上的拉繩上下運(yùn)動(dòng)；拉線傳感器用于將通過拉繩上下運(yùn)動(dòng)測得的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)傳送到外部，實(shí)現(xiàn)對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示并記錄。本發(fā)明采用全自動(dòng)測量方式，不但能減輕測量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了人工讀數(shù)的誤差，同時(shí)數(shù)據(jù)由控制模塊直接讀取記錄，方便后續(xù)分析，提高了測量的準(zhǔn)確度和測量效率。
【專利說明】-種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于晶體生長爐領(lǐng)域，特別涉及一種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能是各種可再生能源中最重要的基本能源，生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、水能等 都來自太陽能。通過光電轉(zhuǎn)換裝置把太陽輻射能轉(zhuǎn)換成電能利用屬于太陽能光發(fā)電技術(shù)， 光電轉(zhuǎn)換裝置通常是利用半導(dǎo)體器件（太陽能電池）的光伏效應(yīng)原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的，因 此又稱太陽能光伏技術(shù)。
[0003] 由于硅材料占太陽能電池成本中的絕大部分，降低硅材料生產(chǎn)成本是光伏應(yīng)用的 關(guān)鍵。多晶硅鑄錠技術(shù)是降低太陽能電池成本的重要途徑之一，該技術(shù)省去了昂貴的單晶 拉制過程，用較低純度的硅做投爐料，原材料及電能消耗方面都較省。
[0004] 生產(chǎn)多晶硅晶體的設(shè)備主要是多晶硅鑄錠爐，通過對硅料進(jìn)行定向凝固得到多晶 硅晶體。多晶硅晶體成形越均勻，晶體質(zhì)量就越高，而晶體生長速度是多晶硅晶體成形均勻 程度的重要因素之一，也是調(diào)節(jié)多晶鑄錠爐工藝參數(shù)的重要參照。傳統(tǒng)的手動(dòng)測量其生長 速度，主要依靠測量人員每隔一段時(shí)間將石英玻璃棒手動(dòng)插入硅液中，測量硅固液界面高 度位置，以此來測量計(jì)算得出爐內(nèi)的長晶情況。測量人員插拔石英玻璃棒的同時(shí)，對石英玻 璃棒插入深度在刻度尺上直接進(jìn)行讀數(shù)，通過對所讀數(shù)值進(jìn)行分析、計(jì)算，從而得出單位時(shí) 間內(nèi)硅固液界面高度的變化量，作為其生長速度。采用這種方法，測量人員需要頻繁地到多 晶鑄錠爐二層平臺(tái)進(jìn)行測量，記錄和計(jì)算，傳統(tǒng)的測長晶方式不僅測量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大， 而且測量結(jié)果會(huì)由于測量人員的讀數(shù)方式及石英玻璃棒的插入手勢，力度，角度等大小偏 差而受干擾，測量誤差會(huì)比較大。并且現(xiàn)有手動(dòng)測長晶機(jī)構(gòu)在操作時(shí)測量人員很難控制好 玻璃棒上下抽插的力度和角度，導(dǎo)致玻璃棒極其容易斷裂，而斷裂后爐內(nèi)的玻璃棒會(huì)掉入 硅溶液內(nèi)，影響生產(chǎn)成品率，從而帶來較大損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種采用全自動(dòng)測量方式的 多晶鑄錠爐測長晶裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：
[0006] 提供一種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置，包括石英玻璃棒，還包括拉線傳感器、氣缸 和波紋管，石英玻璃棒的一端伸入多晶鑄錠爐的內(nèi)部，另一端設(shè)置在波紋管內(nèi)，并且固定在 石英玻璃棒夾上，石英玻璃棒夾安裝在與氣缸活塞桿相連的波紋管支架上；波紋管的一端 與爐頂觀察窗法蘭連接，另一端與波紋管支架連接，并將石英玻璃棒、石英玻璃棒夾包裹在 波紋管內(nèi)，且波紋管設(shè)在多晶鑄錠爐的外部；多晶鑄錠爐的石英玻璃棒進(jìn)入口處通過波紋 管進(jìn)行密封，拉線傳感器上的拉繩和石英玻璃棒夾連接固定；氣缸通過波紋管支架驅(qū)動(dòng)波 紋管上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)石英玻璃棒和拉線傳感器上的拉繩上下運(yùn)動(dòng)；拉線傳感器用于將 通過拉繩上下運(yùn)動(dòng)測得的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)傳送到外部（控制模塊），（控制模塊）實(shí) 現(xiàn)對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示并記錄。
[0007] 作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述一種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置安裝在多晶鑄錠爐的爐 頂，且石英玻璃棒安裝在多晶鑄錠爐的爐頂觀察窗處，并隨波紋管上下移動(dòng)。
[0008] 作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述氣缸的缸徑滿足公式：

【權(quán)利要求】
1. 一種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置，包括石英玻璃棒，其特征在于，還包括拉線傳感 器、氣缸和波紋管，石英玻璃棒的一端伸入多晶鑄錠爐的內(nèi)部，另一端設(shè)置在波紋管內(nèi)，并 且固定在石英玻璃棒夾上，石英玻璃棒夾安裝在與氣缸活塞桿相連的波紋管支架上；波紋 管的一端與爐頂觀察窗法蘭連接，另一端與波紋管支架連接，并將石英玻璃棒、石英玻璃棒 夾包裹在波紋管內(nèi)，且波紋管設(shè)在多晶鑄錠爐的外部；多晶鑄錠爐的石英玻璃棒進(jìn)入口處 通過波紋管進(jìn)行密封，拉線傳感器上的拉繩和石英玻璃棒夾連接固定；氣缸通過波紋管支 架驅(qū)動(dòng)波紋管上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)石英玻璃棒和拉線傳感器上的拉繩上下運(yùn)動(dòng)；拉線傳感 器用于將通過拉繩上下運(yùn)動(dòng)測得的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)傳送到外部，實(shí)現(xiàn)對測得的數(shù)據(jù) 進(jìn)行顯示并記錄。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置，其特征在于，所述一種多 晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置安裝在多晶鑄錠爐的爐頂，且石英玻璃棒安裝在多晶鑄錠爐的爐 頂觀察窗處，并隨波紋管上下移動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置，其特征在于，所述氣缸的 缸徑滿足公式：：其中，D是指缸徑，F(xiàn)是指汽缸工作時(shí)所受的作用力，P是指工作 壓力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置，其特征在于，所述工作壓 力P在0· 2Mpa?0· 6Mpa之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多晶鑄錠爐自動(dòng)測長晶裝置，其特征在于，所述氣缸采 用缸徑在7. 283mm?12. 616mm之間的氣缸。
【文檔編號(hào)】C30B28/06GK104213189SQ201410414672
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】傅林堅(jiān), 王巍, 陳明杰, 王奕皓, 湯成偉 申請人:杭州慧翔電液技術(shù)開發(fā)有限公司, 浙江晶盛機(jī)電股份有限公司