一種鑄錠爐測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種測量裝置，具體是一種用于測量鑄錠爐內(nèi)部籽晶高度和長晶速度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]硅片品質(zhì)是影響太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的重要因素，多晶硅片質(zhì)量的改善很大程度上取決于多晶硅鑄錠技術(shù)。近幾年出現(xiàn)一種高效多晶硅錠技術(shù)，用該類技術(shù)制備的多晶硅片制成太陽電池，其光電轉(zhuǎn)化效率比用普通多晶硅片制成的太陽電池要高0.3-0.5%左右。主要代表產(chǎn)品有賽維LDK高效多晶硅片M2、M3，其高效多晶硅片晶粒較小，位錯等缺陷較少，制成的太陽電池平均轉(zhuǎn)換率比用普通工藝高0.3%-0.5% ;保利協(xié)鑫S2、S3硅片具有碳、氧及金屬雜質(zhì)濃度低、少子壽命高、摻雜分布均勻等特點。目前該工藝成為高效硅片發(fā)展的主要方向。該工藝的技術(shù)要點是籽晶的制備和如何在硅料融化過程中準確保留坩禍底部的剩余籽晶高度，以誘導硅晶體形核，從而使硅晶體從下而上定向生長形成晶粒大小均勻、缺陷少的高效硅錠，為最終高效太陽能電池轉(zhuǎn)換效率提供保障。如何在硅料熔化過程中準確測量剩余籽晶高度，準確判定硅料熔化結(jié)束進入長晶階段的時機成了一個問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何制作一種能夠在硅料熔化過程中準確測量剩余籽晶高度和測量長晶速度的裝置。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種鑄錠爐測量裝置，包括測量主體、玻璃棒、鋼化玻璃、密封圈緊固裝置、彈性0形圈、金屬墊片，測量主體上有下柱狀通道、階梯上螺紋通道、視鏡通道，階梯上螺紋通道內(nèi)部從下到上依次安裝第一金屬墊片、第一彈性0形圈、第二金屬墊片、第三金屬墊片、第二彈性0形圈、第四金屬墊片、密封圈緊固裝置，密封圈緊固裝置通過螺紋連接安裝在階梯上螺紋通道上，階梯上螺紋通道內(nèi)部插有玻璃棒，玻璃棒上部有刻度，視鏡通道上安裝有鋼化玻璃密封圈和鋼化玻璃，并通過中央開孔法蘭固定在視鏡通道口部。
[0005]本實用新型的有益效果是:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，能夠完成對籽晶高度和長晶速度的精確測量。解決了利用觀察孔無法準確判斷籽晶熔化剩余高度及中心長晶和邊角長晶速度的弊端。本裝置能夠準確測量熔化階段籽晶剩余高度，為生成晶粒大小均勻、缺陷較少的柱狀晶提供依據(jù)，切割后的硅片制作太陽能電池轉(zhuǎn)換效率達18.0%以上，比普通定向凝固工藝制造電池效率高0.3-0.5%左右，具有可觀的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2是本實用新型測量主體剖視圖示意圖；
[0008]其中，1、連接螺栓孔，2、測量主體，3、彈性0形圈，4、金屬墊片，5、密封圈緊固裝置，6、玻璃棒，7、中央開孔法蘭，8、鋼化玻璃，9、玻璃密封圈，10、階梯上螺紋通道，11、視鏡通道，12、下柱狀通道，13、法蘭連接口，14、階梯上螺紋通道內(nèi)螺紋處。
【具體實施方式】
[0009]如圖1和圖2所示，一種鑄錠爐測量裝置，包括測量主體、玻璃棒、鋼化玻璃、密封圈緊固裝置、彈性0形圈、金屬墊片，測量主體上有下柱狀通道、階梯上螺紋通道、視鏡通道，階梯上螺紋通道內(nèi)部從下到上依次安裝第一金屬墊片、第一 0形圈、第二金屬墊片、第三金屬墊片、第二 0形圈、第四金屬墊片、密封圈緊固裝置，密封圈緊固裝置通過螺紋連接安裝在階梯上螺紋通道上，階梯上螺紋通道內(nèi)部插有玻璃棒，玻璃棒上部有刻度，視鏡通道上安裝有鋼化玻璃密封圈和鋼化玻璃，并通過中央開孔法蘭固定在視鏡通道口部。第一0形圈、第二 0形圈、鋼化玻璃密封圈都是橡膠圈，第一金屬墊片、第二金屬墊片、第三金屬墊片、第四金屬墊片為圓形內(nèi)部直徑等于玻璃棒截面直徑的金屬墊片。0型圈與玻璃棒采用過盈配合，以防爐體在抽真空狀態(tài)下漏氣，玻璃棒必須采用高純石英玻璃棒，純度在99%以上，玻璃棒與階梯下通上螺紋結(jié)構(gòu)直接接觸的地方。
[0010]具體測量
[0011]所選高純石英玻璃棒的長度為2300mm左右，本實用新型在進行中心測量和邊角測量前記錄玻璃棒到鑄錠爐坩禍底座時的玻璃棒刻度在密封圈緊固裝置上表面的位置作為初始值。
[0012]中心測量玻璃棒初始值:X。目標值Y= X +坩禍厚度+需要保留的籽晶厚度。
[0013]邊角測量玻璃棒初始值:Χ。目標值Ζ= X +坩禍厚度+需要保留的籽晶厚度。
[0014]用于鑄錠爐測量籽晶高度的測量測熔化結(jié)束前籽晶高度。
[0015]中心測量:在硅料融化過程中將密封圈緊固裝置松2-3個螺紋，使得玻璃棒可順利上下移動(原密封圈緊固結(jié)構(gòu)壓緊0形圈，使得0形圈變扁，夾緊玻璃棒)，緩慢并左右輕旋玻璃棒，使之下移，直到石英玻璃棒碰觸到籽晶，玻璃棒刻度在密封圈緊固裝置上表面的位置Η。立即提起玻璃棒，直至玻璃棒高于液面10-20cm，并停留20-30S左右，使得粘在玻璃棒上的硅液滴落，提起玻璃棒至高于液面100cm以上，緊固密封圈緊固結(jié)構(gòu)，完成一次測量。測量值Η若大于Y，則繼續(xù)熔化，隔半個小時或15分鐘測量一次，方法同上，直至達到目標值Υ，進入下一步長晶階段。
[0016]邊角測量:步驟同上，不同之處在于測量值為L，若大于Ζ，則繼續(xù)熔化，并根據(jù)熔化速率，估算下一次測量時間，繼續(xù)測量，方法同上，直至達到目標值。保留籽晶的高度，根據(jù)工藝及生產(chǎn)要求不同而不同，根據(jù)邊角和中心熔化情況，設(shè)置合理的需保留籽晶高度值。
[0017]根據(jù)多次測量可大致模擬出坩禍內(nèi)部硅料熔化情況，并為達到籽晶保留高度進入長晶階段提供依據(jù)。
[0018]模擬固液界面形狀
[0019]在進入長晶階段后，可通過固定的時間間隔測中心位置和邊角位置差值，通過計算模擬畫出固液界面的形狀，具體測量步驟同測籽晶熔化剩余高度一致。
[0020]在鑄錠爐頂部和邊角位置的觀察孔位置安裝本實用新型測量裝置，本實用新型裝置簡單，易于操作，使用方便并且測量準確，生長多晶硅錠為高效硅錠，制作加工的電池效率為18%以上。
【主權(quán)項】
1.一種鑄錠爐測量裝置，其特征在于:包括測量主體、玻璃棒、鋼化玻璃、密封圈緊固裝置、彈性0形圈、金屬墊片，測量主體上有下柱狀通道、階梯上螺紋通道、視鏡通道，階梯上螺紋通道內(nèi)部從下到上依次安裝第一金屬墊片、第一 0形圈、第二金屬墊片、第三金屬墊片、第二 0形圈、第四金屬墊片、密封圈緊固裝置，密封圈緊固裝置通過螺紋連接安裝在階梯上螺紋通道上，階梯上螺紋通道內(nèi)部插有玻璃棒，玻璃棒上部有刻度，視鏡通道上安裝有鋼化玻璃密封圈和鋼化玻璃，并通過中央開孔法蘭固定在視鏡通道口部。
【專利摘要】本實用新型涉及一種測量裝置，具體是一種用于測量鑄錠爐內(nèi)部籽晶高度和長晶速度的裝置。一種鑄錠爐測量裝置，包括測量主體、玻璃棒、鋼化玻璃、密封圈緊固裝置、彈性O(shè)形圈、金屬墊片，測量主體上有下柱狀通道、階梯上螺紋通道、視鏡通道，階梯上螺紋通道內(nèi)部從下到上依次安裝第一金屬墊片、第一O形圈、第二金屬墊片、第三金屬墊片、第二O形圈、第四金屬墊片、密封圈緊固裝置，密封圈緊固裝置通過螺紋連接安裝在階梯上螺紋通道上，階梯上螺紋通道內(nèi)部插有玻璃棒，玻璃棒上部有刻度，視鏡通道上安裝有鋼化玻璃密封圈和鋼化玻璃，并通過中央開孔法蘭固定在視鏡通道口部。
【IPC分類】G01F23/00
【公開號】CN205066866
【申請?zhí)枴緾N201520750276
【發(fā)明人】高明霞, 張 杰, 朱遠國, 苑虎, 劉進
【申請人】山西潞安太陽能科技有限責任公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月25日