光伏多晶硅铸锭炉的控温装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101968666A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101968666A(43)申请公布日2011.02.09(21)申请号201010260284.X(22)申请日2010.08.23(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号申请人江西旭阳雷迪高科技股份有限公司江苏华盛天龙光电设备股份有限公司(72)发明人于庆广翟志华冯龑(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人廖元秋(51)Int.Cl.G05D23/22(2006.01)C30B28/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称光伏多晶硅铸锭炉的控温装置(57)摘要本发明涉及光伏多晶硅铸锭炉的控温装置，属于光伏多晶硅铸锭炉的温度自动化控制技术领域；本装置包括安装在光伏多晶硅铸锭炉上的控温热电偶，还包括光伏多晶硅铸锭炉上的光学高温计、主控制器、模拟量输出模块、功率控制器和交流电源；其中，所述控温热电偶和光学高温计的温度输出端分别与主控制器的输入端相连，主控制器的输出端通过模拟量输出模块与功率控制器的输入端相连，功率控制器的输出端与光伏多晶硅铸锭炉的加热器相连，所述交流电源的输入端也与功率控制器的另一输入端相连。同时采用光学高温计和热电偶进行温度控制。本发明具有操作方便，控温可靠、精度高等特点，极大提高多晶硅铸锭质量。CN10968ACN101968666A权利要求书1/1页1.一种光伏多晶硅铸锭炉的控温装置，该装置包括安装在光伏多晶硅铸锭炉上的控温热电偶，其特征在于，还包括光伏多晶硅铸锭炉上的光学高温计、主控制器、模拟量输出模块、功率控制器和交流电源；其中，所述控温热电偶和光学高温计的温度输出端分别与主控制器的输入端相连，主控制器的输出端通过模拟量输出模块与功率控制器的输入端相连，功率控制器的输出端与光伏多晶硅铸锭炉的加热器相连，所述交流电源的输入端也与功率控制器的另一输入端相连。2.如权利要求1所述装置，其特征在于，还包括观测管，所述光学高温计固定在光伏多晶硅铸锭炉顶上，观测管置于光学高温计垂直下方的炉顶内，观测管的上端通过密封圈与炉体链接，观测管的下端穿过炉顶保温板的孔，直至延伸到炉内坩埚盖板的上沿，所述控温热电偶穿过炉顶上的孔及顶保温板的孔，插入炉腔内。2CN101968666A说明书1/3页光伏多晶硅铸锭炉的控温装置技术领域[0001]本发明属于光伏多晶硅铸锭炉的温度自动化控制技术领域，涉及光伏多晶硅铸锭炉控温热电偶失效时的控温装置。背景技术[0002]太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电；通过光电转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件(太阳能电池)的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。[0003]联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议，讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约，设立国际太阳能基金等，推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动，成为各国制定可持续发展战略的重要内容。中国政府一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了太阳能和可再生能源技术和产业的发展。太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。[0004]由于硅材料占太阳能电池成本中的绝大部分，降低硅材料的成本是光伏应用的关键。多晶硅铸锭技术是降低太阳能电池成本的重要途径之一，该技术省去了昂贵的单晶拉制过程，也能用较低纯度的硅作投炉料，材料及电能消耗方面都较省。铸锭工艺主要有定向凝固法和浇铸法两种。定向凝固法是将硅料放在坩埚中加以熔融，然后控制保温罩的提升速度从坩埚底部形成冷源以造成一定的温度梯度，使固液界面从坩埚底部向上移动而形成晶锭。[0005]光伏多晶硅铸锭炉的控温热电偶是核心温度检测部件，由于多晶硅铸锭炉工作温度最高达1550℃，工作周期60个小时左右，对控温热电偶要求苛刻，经常发生控温热电偶失效，导致整炉的多晶硅锭报废的问题。[0006]一种名为“一种多晶硅铸锭炉控温热电偶故障处理方法”，专利号为：200810030830.3的专利公开了一种多晶硅铸锭炉控温热电偶故障处理方法，当控温热电偶出现故障后，将控温热电偶闭环温度控制加热功率转换成开环功率控制加热功率。其实现方法为：当控温热电偶正常运行时，每隔一段时