[发明专利]大直径石英玻璃坩埚的熔制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的石英玻璃坩埚的熔制方法。

背景技术

传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有２０亿人得不到正常的能源供应。人们希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。在这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于目前世界上能耗的40倍。

新能源光伏发电产业，作为可再生清洁能源，因其具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便、资源广阔等其他常规能源所不具备的优点，被公认是21世纪重要的新能源，已广泛应用在并网发电、民用发电、公共设施以及一体化节能建筑等方面，目前晶体硅光伏发电系统占据新能源光伏发电市场的主要地位。随着硅片加工技术进一步成熟，光电转换效率的提高以及其他工艺技术的发展，包括新能源光伏发电在内的可再生能源完全有可能完成从补充能源到常规能源的角色转换。作为光伏发电的主要环节—单晶硅片，其生产技术的进步是光伏发电产业推广和应用的重要环节。目前，硅单晶生产中，对硅片的直径要求越来越大，因此对生产单晶硅棒用的石英玻璃坩埚的直径也越来越大，目前传统的生产工艺无法满足对生产的技术要求。这种传统的设置三电极生产石英玻璃坩埚的方法，已不能满足大直径石英玻璃坩埚的生产，主要是电弧放电时产生的温度及温度的均匀性不够，不能有效解决生产要求，导致不能生产出大直径的石英玻璃坩埚。 

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种新的石英玻璃坩埚的熔制方法，以解决背景技术中的问题。

本发明公开了一种制造大直径玻璃坩埚的熔制方法，该方法是采用一种新的电极结构，从而获得需要的熔制温度。

石英玻璃坩埚的电极结构，使其即使在电极之间距离增加的情况下也可以保持电弧的稳定，从而解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

1、                   所用的电压为380V三相交流电，所用的电极为六个。

2、                   所用的电极间隔排列在以旋转模具旋转轴线为中心的环状结构上，各相邻电极之间的间距均相等。

3、                   所述环状结构的圆半径r与所述旋转模具的开口半径R之比为2/5-4/5，具体电极间距尺寸可以再此区间内调整电极位置，且在调试时检查电弧不能直接接触石英材料。

4、                   在生产大直径石英玻璃坩埚时，还得调整保温装置，使得电弧产生的热量不易轻易损耗，使得石英砂在熔制时有均匀的内在温度

5、    所用的模具及机台，冷却及保护装置必须良好，应电弧温度会达3500摄氏度以上。

 有益效果

本发明结构简单，电极之间可以形成环状电弧，电弧稳定且具有很大加热范围，即使在生产大口径坩埚、电极之间的距离较大的情况下，电弧的稳定性同样良好。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图。

图2为本发明实施例的电极分布示意图。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1、图2，石英玻璃坩埚的电极结构，包括旋转模具1和安装在旋转模具1上方的若干电极2，本实施例中电极2具有三相交流电的六个电极，与传统电极结构的显著区别特征在于，所述电极2间隔排列在以旋转模具1旋转轴线为中心的环状结构上，各相邻电极2之间的间距均相等。

作为一种优选方案，本实施例中，所述环状结构的圆半径r与所述旋转模具的开口半径R之比为2/3。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定                                                。