[发明专利]多晶硅铸锭炉及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅的长晶设备，特别涉及一种多晶硅铸锭炉 以及对该炉的控制方法，该方法对多晶硅铸锭炉中的溶液实现了长 晶，固化生成高品质的硅锭。

背景技术

多晶硅铸锭炉属密闭环境下的工作设备，用含硅的化合物在真 空、高温状态下，再加入某些还原性和保护性的气体，经过一系列的 升温、保温、退火工艺使其熔炼成高纯度的多晶硅单质。但现有技术 和设备生长出的多晶硅的晶核的排列的同一性不好，密度不够，导致 产品的光电转换率低，直接影响到了用它制造的太阳能的电池的质 量。

发明内容

本发明提供一种多晶硅铸锭炉及其控制方法，解决了现有设备和 技术生长出的多晶硅的晶核的排列的同一性不好，密度不够，导致产 品的光电转换率低，直接影响到了用它制造的太阳能的电池的质量的 技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明涉及一种新型的多晶硅铸锭炉，该炉实现了采用特定长 晶，固化技术将硅溶液制成高品质的硅锭；同时还提供了控制该多晶 硅铸锭炉的方法，利用该方法实现了对炉体内的硅溶液的长晶工艺的 有效控制。

多晶硅铸锭炉，包括封闭的炉体1、在炉体1内的底部固定设置 的工作台8、在工作台8上活动设置的坩埚3、CPU及接口电路，在 所述的工作台8上活动设置一罩体13，该罩体13通过从炉体1的顶 部穿出的提升杠与提升装置6机械连接在一起，该提升装置6的电控 端通过通讯接口电路RS232与所述的CPU电连接在一起；在所述的 罩体13的顶板上设置有通过孔，穿线管18通过该通过孔从炉体的顶 部穿出，且罩体13可沿穿线管18上下移动，在罩体13内设置有电 阻加热丝9，该电阻加热丝9通过从穿线管18中穿过的导线与炉外 的电加热功率调节装置12电连接在一起，电加热功率调节装置12通 过第一接口电路16与CPU电连接；在所述的炉体1内还设置有温度 传感器5和压力传感器19，温度传感器5通过第二接口电路7与CPU 电连接，压力传感器19通过第三接口电路4与CPU电连接，CPU通 过第四接口电路15与气体流量计11的电控端电连接，实现对从保护 气入口10进入到炉体的保护气的气流的控制，在所述的炉体1上还 设置有保护气排气装置2，该保护气排气装置2的排气泵14的电控 端与CPU电连接在一起。

所述的提升装置6有三组，这三组提升装置在炉体1的顶部呈等 边三角形分布排列，在CPU的控制下对罩体实现同步提升。

一种多晶硅铸锭炉控制方法，是通过以下步骤实现的：

(1)通过CPU中程序，设定对炉体1的自动控制时间为4 小时；

(2)通过CPU的外部设备分别设定炉体1内的温度为1435 ℃，设定炉体(1)内的压力为460mbr，设定炉体1内的罩体13的 提升高度为22cm；

(3)CPU通过电加热功率调节装置12对电阻加热丝9进行 加热，使炉体1内的温度到达1435℃，并保持在1435℃；同时，CPU 通过调节气体流量计11和排气泵14的气体流量，使炉体1内的压力 到达460mbr，并保持在460mbr；同时，CPU通过通讯接口电路RS232 和提升装置6将罩体13提升高度为22cm；

(4)当时间到达4小时，CPU关闭所有设备。

本发明的多晶硅铸锭炉及控制方法，提高了用硅溶液生长多晶硅 时，晶核排列的同一性和排列密度，使生成的多晶硅的光电转换率大 大提高，提高了用它制成的太阳能电池的质量。

附图说明

图1本发明的多晶硅铸锭炉的结构示意图

图2多晶硅铸锭炉的控制工艺流程图

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明：

本发明涉及一种新型的多晶硅铸锭炉，该炉实现了采用特定长 晶，固化技术将硅溶液制成高品质的硅锭；同时还提供了控制该多晶 硅铸锭炉的方法，利用该方法实现了对炉体内的硅溶液的长晶工艺的 有效控制。