[实用新型]一种用于通用铸锭炉籽晶熔化高度的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏领域铸锭炉长晶测量装置领域，具体地，涉及一种用于通用铸锭炉籽晶熔化高度的测量装置。

背景技术

多晶硅是目前最主要的光伏材料，且多晶硅大都采取定向凝固工艺制备，与直拉单晶相比铸造多晶硅具有操作简便、单次投料大、生产成本低等优点，但多晶硅在铸造过程中存在大量的晶界和缺陷，晶界和缺陷可在硅禁带中引入深能级，易形成光生少数载流子的复合中心，进而降低多晶硅电池片的光电转换效率。因此，如何减少铸造多晶硅晶界数量和缺陷密度是目前提高多晶硅电池光电转换效率的研究焦点。

目前，业内铸造高质量多晶硅一般采用籽晶引晶的方法，一种是采用单晶硅块作为籽晶，单晶引晶可以降低晶界数量和缺陷密度，有效提高硅片品质和多晶硅电池的光电转换效率；但单晶作为籽晶增加了硅片的生产成本，后续电池需要采用碱制绒，增大了生产难度；另一种是采用生产过程中的硅片碎片作为籽晶，与常规铸锭相比未增加任何生产成本，便可达到降本增效的目的。

无论是采用单晶还是碎片作为籽晶，都涉及到对籽晶熔化程度控制的要求，只有保证籽晶部分熔化才能生长出高品质硅锭，测量籽晶熔化熔化程度成为决定硅锭质量的主要因素，测量籽晶熔化高度时是用开放的石英长晶棒进行测量，采用高纯、耐高温、粗细均匀的石英长晶棒下探到熔融硅中，测量炉腔外剩余石英长晶棒的高度，间接计算出多晶硅的熔化高度。当前业内铸锭炉厂家比较多，如美国GT、德国PVA、国产浙江晶盛、京运通等等，GT、晶胜等铸锭炉内置有石英长晶棒的探测孔，而PVA多晶硅铸锭炉需要定制探测孔装置，且不同铸锭炉炉腔高度不一，现有的测量均只能在配置有探测孔的铸锭炉上进行测量，且探测孔的高度不一致，而在没有配置探测孔的铸锭炉上则无法进行籽晶熔化程度的测量，因此，无法在这类铸锭炉上推广高效铸锭技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于通用铸锭炉籽晶熔化高度的测量装置，克服现有技术无法在没有配置探测孔的铸锭炉上推广应用高效铸锭技术测量籽晶熔化高度的技术问题。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于通用铸锭炉籽晶熔化高度的测量装置，包括探测孔接口底座、固定装置，探测孔接口底座上开设有固定孔，固定装置一端的外柱面上设置为螺纹结构，另一端与探测孔接口底座连接，探测孔接口底座与固定装置内部均设置有通孔，固定装置还设置有与密封圈配合的螺母、金属垫，通过螺母、金属垫以及螺纹结构的配合挤压密封圈将石英长晶棒固定在通孔内，所述探测孔接口底座安装在铸锭炉顶部开口处。将石英长晶棒插入通孔内，金属垫下放置密封圈，再将螺母套设在螺纹结构并慢慢拧紧，使金属垫压紧密封圈来固定石英长晶棒，实现石英长晶棒与测量装置的密封，铸锭炉顶部开口处即为铸锭炉的冷却氩气出口，将测量装置用螺丝或探测孔接口底座的圆形法兰固定在铸锭炉顶部开口处，实现测量装置与铸锭炉之间的密封，如此，在整个籽晶熔化高度的测量过程是在一个密封完好的环境中；测量时，拧松螺母，调整石英长晶棒的高度，手动探测并触到籽晶时，测量并记录石英长晶棒的高度，随之籽晶的熔化，逐渐手动调整石英长晶棒的高度，直到整个籽晶熔化过程结束，测量并记录石英长晶棒的高度，石英长晶棒的高度差即为籽晶熔化的高度；之后，确定石英长晶棒归置处的位置，确保石英长晶棒底部在铸锭期间不会发生形变，炉腔内的冷却氩气对石英长晶棒起保护作用；通过在铸锭炉腔顶部的冷却氩气出口设置一个测量装置，使得即使在没有设置探测孔的铸锭炉也可以应用高效铸锭技术来测量籽晶熔化高度，本实用新型克服了现有技术无法在没有配置探测孔的铸锭炉上推广应用高效铸锭技术测量籽晶熔化高度的技术问题。