一种用于超大尺寸硅锭的漏硅判定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106958040A(43)申请公布日2017.07.18(21)申请号201710371564.X(22)申请日2017.05.24(71)申请人连云港清友新能源科技有限公司地址222000江苏省连云港市海州区建设东路188号中央华府小区A5栋1-1042室(72)发明人不公告发明人(74)专利代理机构连云港润知专利代理事务所32255代理人朱小燕(51)Int.Cl.C30B28/06(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种用于超大尺寸硅锭的漏硅判定方法(57)摘要本发明是一种用于超大尺寸硅锭的漏硅判定方法，其方法如下：收集铸锭炉的底部或侧部或顶部的温度t；收集铸锭炉的底部或侧部或顶部的加热器功率p；计算温度参数的变化率ΔT＂，ΔT＂=(ΔT′2-ΔT′1)/Δt；计算功率参数的变化率ΔP′′，ΔP′′=(ΔP′2-ΔP′1)/Δt；当ΔT＂＞0.01或ΔT＂＞0.01、ΔP′′>0，则判定发生漏硅，ΔT＂数值越大漏硅程度越严重。本发明通过收集温度、功率参数，控制软件跟踪其最值，自动计算比较变化率，设定范围值后，系统给出判定信息，从而快速、及时监测和判定是否漏硅。CN106958040ACN106958040A权利要求书1/1页1.一种用于超大尺寸硅锭的漏硅判定方法，其特征在于，其方法如下：收集铸锭炉的底部或侧部或顶部的温度t；收集铸锭炉的底部或侧部或顶部的加热器功率p；计算温度参数的变化率ΔT＂，当炉内温度大于1000℃后开始监控，比较的每个时间段Δt为60s-600s，在Δt后一时间段60s-600s之间的温度变化率设为ΔT＇2，ΔT＇2为该时间段内最高值Tmax减去最低值Tmin，再与Δt的比值；在Δt前一时间段60s-600s之间的温度变化率设为ΔT′1，ΔT′1为该时间段内最高值Tmax减去最低值Tmin，再与Δt的比值；ΔT＂=(ΔT′2-ΔT′1)/Δt；计算功率参数的变化率ΔP＂，当炉内温度大于1000℃后开始监控，比较的每个时间段Δt为60s-600s，在Δt后一时间段60s-600s之间的功率变化率ΔP′2为该时间段内最高值Pmax减去最低值Pmin，再与Δt的比值；在Δt前一时间段60s-600s之间的功率变化率ΔP′1为该时间段内最高值Pmax减去最低值Pmin，再与Δt的比值；ΔP＂=(ΔP′2-ΔP′1)/Δt；当ΔT＂＞0.01或ΔT＂＞0.01、ΔP＂>0，则判定发生漏硅，ΔT＂数值越大漏硅程度越严重。2.根据权利要求1所述的用于超大尺寸硅锭的铸锭炉漏硅判定方法，其特征在于：所述温度参数的变化率ΔT＂是在铸锭炉内温度最大值为1430℃-1580℃，温度最小值为1000℃-1200℃的状况下计算得到。3.根据权利要求1所述的用于超大尺寸硅锭的铸锭炉漏硅判定方法，其特征在于：功率参数的变化率ΔP＂，是在铸锭炉内加热器功率最大值为10-100kw，功率最小值为0-40kw的状况下计算得到。4.根据权利要求1所述的用于超大尺寸硅锭的铸锭炉漏硅判定方法，其特征在于：所述步骤（1）中温度t通过热电偶或红外高温计测得。2CN106958040A说明书1/3页一种用于超大尺寸硅锭的漏硅判定方法技术领域[0001]本发明涉及多晶硅生产设备技术领域，特别是涉及太阳能光伏行业定向凝固法生产超大尺寸多晶硅锭的铸锭炉的漏硅溢流判定。背景技术[0002]太阳能光伏行业发展迅速，市场规模持续增长，但同时市场竞争激烈，为尽快实现平价上网，实现更大范围的普及应用，全行业各环节努力追求和获取高效率、低成本电池。在上游的晶硅环节，获得高品质、低成本的晶体非常重要，目前大尺寸（G6）多晶硅锭成为行业主流，下一代超大尺寸硅锭G7或G8成为当前趋势顺延发展的必由之路，可以提升硅锭重量，提高生产率，降低单耗、提高晶体品质。[0003]多晶硅铸锭炉是用于制造多晶硅锭的设备，利用定向凝固法生产多晶硅锭，首先将已装好硅料的坩埚装入炉腔中，然后进行抽空、加热、熔化、长晶、退火、冷却等工艺步骤。[0004]市场上多晶硅锭主要有:重量为450kg左右，可开方5*5=25块小方锭G5硅锭；重量为850kg左右，可开方6*6=36块小方锭G6硅锭，总体上硅锭重量小，生产率低下，单耗偏高，成本高。[0005]市场上的大多数多晶铸锭炉配置的加热方式有：上、下加热，5面加热，极少数六面加热，能够做到独立控制显的更少，同时热场结构设计及结晶控制装置也不利于超大尺寸硅锭的生长，表现在温度梯度不理想，长晶固液界面凸凹明显，无法有效降低晶体中的位错和排杂，减少晶界或使晶粒均匀等，对晶体的整体质量有较大的影响，品质一般。[0006]此