本發(fā)明屬于光伏行業(yè)多晶鑄錠領(lǐng)域,具體涉及半熔鑄錠工藝中硅錠的少子壽命抽樣方法。
背景技術(shù):
目前光伏行業(yè)內(nèi)為降低鑄錠成本,投料量不斷增加,硅錠塊數(shù)也越來越多,多晶鑄錠半熔工藝底部晶粒的融化程度對硅塊少子壽命有較大影響,傳統(tǒng)的抽樣方法是按a1、c10、c14、c22、c26、a36進(jìn)行抽樣,取值a1-a6按a1第二面,c10第一面去除長度較大值;b7-b12及b13-b18按c10第三面、c14第一面去除長度較大值;b19-b24及b25-b30按c26第一面、c22第三面去除較大值;a31-a36按c26第三面、a36第四面去除較大值。該抽樣方案不能準(zhǔn)確反應(yīng)出整個(gè)錠的少子壽命去除長度,有的硅塊會少去除,有的會多去除,造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格或者成本增加,對鑄錠質(zhì)量的把控方向不清晰,缺少數(shù)據(jù)支撐,不能準(zhǔn)確的判定硅錠/硅片的效率波動,對鑄錠的原材料的投入影響性無法準(zhǔn)確判斷,少子壽命性能是鑄錠品質(zhì)及硅片效率的重要指標(biāo),對硅塊尾部的低效片比例影響較大,對硅片質(zhì)量無法保證。
專利申請cn105785251a公開了一種硅塊的少子壽命檢測方法,其缺陷是
1、此抽樣檢測過于籠統(tǒng),此專利不適用于鑄錠半熔工藝硅錠少子壽命的抽樣檢測,如果按此進(jìn)行檢測,在b7-b30區(qū)域硅塊2,4面未進(jìn)行檢測,由于工藝不同會出現(xiàn)不合格不能完全切除或檢測出來,且根據(jù)鑄錠液面的流動和波動性,是不能全面的將各個(gè)區(qū)域的少子壽命性能質(zhì)量反映出來,那么對最終的產(chǎn)品質(zhì)量存在重大轉(zhuǎn)換效率、低效比例超標(biāo)隱患。2、專利中檢測b7-b12,b19-b24的第3面,檢測的一條直線少子壽命性能,檢測結(jié)果波動性很小,因?yàn)殚L晶方向決定同一方向上性能波動小,檢測代表意義不強(qiáng),并且專利中對硅錠中間塊c15、c16、c21、c22未進(jìn)行全中心檢測,中心位置因鑄錠工藝及測試方法不同,少子壽命異常和不合格部分凸顯,專利中卻未能考慮到中心位置的少子壽命檢測,不利于硅錠整體少子壽命壽命性能質(zhì)量管控;3、對硅塊檢測專利中對6×6硅錠陣列分布總體規(guī)定了尺寸為950-1150mm,限定硅塊尺寸156×156范圍,指定尺寸要求后,對硅錠坩堝面少子壽命性能監(jiān)測有所影響,對硅錠周圍a/b去硅塊檢測存在不準(zhǔn)確或硅錠外圍面質(zhì)量管控欠缺,所以此抽樣方法只適用于這種硅錠尺寸的少子壽命檢安測,況且也不適用目前發(fā)展和檢測要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的提供半熔鑄錠工藝中硅錠的少子壽命抽樣方法,檢測一塊判定相鄰兩塊硅塊的性能,并且根據(jù)硅液的流動性和氬氣的作用特點(diǎn)進(jìn)行抽樣面的選取,代表性強(qiáng),準(zhǔn)確率高。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:半熔鑄錠工藝中硅錠的少子壽命抽樣方法,其特征在于:
1)從硅錠的頂面將其劃分成6×6的陣列,形成36個(gè)硅塊,將角部各硅塊設(shè)為a區(qū),邊部各硅塊設(shè)為b區(qū),中間部分的硅塊設(shè)為c區(qū);并根據(jù)長晶方向?qū)Ω鞴鑹K依次從1-36進(jìn)行編號;使得每個(gè)硅塊形成一個(gè)區(qū)域與編號組合成的代碼;
2)36個(gè)硅塊共圍合成3個(gè)封閉的方形,最外層方形從a1沿順時(shí)針方向開始抽樣,中間層的方形從c8開始;內(nèi)層方形從c15開始;抽樣時(shí)每兩個(gè)硅塊一組,選擇其中一個(gè)硅塊為待測硅塊,檢測的面應(yīng)為同一組中與另一硅塊緊鄰的面;
通過上述操作,完成抽樣。
硅錠在鑄錠進(jìn)入鑄錠爐內(nèi)時(shí),以氬氣吹向方向?yàn)楣桢V第一面,即硅錠進(jìn)入爐內(nèi)上料端的對立面,硅錠是從坩堝底部向上生長,定義坩堝底部為硅錠尾部,坩堝堝口為硅錠的表面,即生長完成,其表面定義為硅錠頭部,在鑄錠結(jié)束后,硅錠出爐后立即將硅錠第一面的做好箭頭標(biāo)識,硅塊編號在硅錠頭部填寫,從硅錠第一面箭頭方向最左邊a1開始,依次b2、b3、b4、b5、a6、b7、c8、c9……a36結(jié)束。
進(jìn)一步地,最外層方形方形抽樣時(shí),a區(qū)的每個(gè)硅塊均被抽樣,b區(qū)b3、b7、b12、b19、b24及b33被抽樣。
進(jìn)一步地,中間層方形抽樣時(shí),c8、c10、c14、c17、c26及c28被抽樣。
進(jìn)一步地,內(nèi)層方形抽樣時(shí),c15和c21被抽樣。
本發(fā)明還涉及所述的抽樣方法在半熔鑄錠工藝中硅錠少子壽命檢測中的應(yīng)用。針對半熔工藝鑄錠的不同,將硅錠區(qū)域進(jìn)行針對性的檢測和判定,抽取的a區(qū)、b區(qū)硅塊針對硅錠外側(cè)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,重點(diǎn)針對b區(qū)的切除長度、坩堝質(zhì)量波動進(jìn)行檢測,以至于更好的判定硅錠尾部切除情況,對c區(qū)硅錠依據(jù)半熔工藝的中硅液的流動性和氬氣的作用特點(diǎn)進(jìn)行抽樣面的選取,抽樣中涵蓋了工藝中某一段的變化趨勢,對c區(qū)塊進(jìn)行分小區(qū)域圓圈式進(jìn)行檢測,重點(diǎn)改進(jìn)對c15/c21區(qū)域的質(zhì)量監(jiān)控,c15/c21為硅錠中心區(qū)域,硅錠底部有工藝測試過程,存在異常高發(fā),必須進(jìn)行全面的檢測,保證質(zhì)量的穩(wěn)定性,此抽樣方法重點(diǎn)針對半熔工藝進(jìn)行各個(gè)區(qū)域塊的少子壽命監(jiān)測,整體達(dá)到全檢的質(zhì)量監(jiān)測。
本發(fā)明的有益效果是:
通過抽檢18塊多晶硅塊代表整個(gè)硅錠的性能,檢測一塊判定相鄰兩塊硅塊的性能,能夠真實(shí)有效的反映出每個(gè)硅塊的少子壽命值及其低少子的去除長度,避免了不合格品的產(chǎn)生及成本的增加,進(jìn)一步地,還可以通過少子壽命數(shù)據(jù)的趨勢分析,準(zhǔn)確的反應(yīng)出鑄錠使用原生硅及回用料的質(zhì)量波動,便于鑄錠及時(shí)把控鑄錠方向,適當(dāng)做出工藝調(diào)整,對鑄錠質(zhì)量及工藝改進(jìn)等提供重要的數(shù)據(jù)支持,對硅片的整體效率影響有判定依據(jù),適當(dāng)對影響效率方面的工藝進(jìn)行優(yōu)化,另外,可以有效的杜絕或減少硅塊尾部低效片的產(chǎn)生,通過測試相應(yīng)的硅塊,將低效部分進(jìn)行切除,保證硅片的質(zhì)量穩(wěn)定。
附圖說明
圖1實(shí)施例1中的抽樣信息及檢測面位置的總體示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明,但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。
實(shí)施例1:
1)從硅錠的頂面將其劃分成6×6的陣列,形成36個(gè)硅塊,將角部各硅塊設(shè)為a區(qū),邊部各硅塊設(shè)為b區(qū),中間部分的硅塊設(shè)為c區(qū);并根據(jù)長晶方向?qū)Ω鞴鑹K依次從1-36進(jìn)行編號;使得每個(gè)硅塊形成一個(gè)區(qū)域與編號組合成的代碼;如圖1所示;
2)36個(gè)硅塊共圍合成3個(gè)封閉的方形,最外層方形從a1沿順時(shí)針方向開始抽樣,中間層的方形從c8開始;內(nèi)層方形從c15開始;抽樣時(shí)每兩個(gè)硅塊一組,選擇其中一個(gè)硅塊為待測硅塊,檢測的面應(yīng)為同一組中與另一硅塊緊鄰的面;
通過上述操作,完成抽樣。
進(jìn)一步的,最外層方形方形抽樣時(shí),a區(qū)的每個(gè)硅塊均被抽樣,b區(qū)b3、b7、b12、b19、b24及b33被抽樣;中間層方形抽樣時(shí),c8、c10、c14、c17、c26及c28被抽樣;內(nèi)層方形抽樣時(shí),c15和c21被抽樣。具體示意圖如圖1所示,圖中黑色加粗線條部分表示硅塊少子檢測面。
如果將a1按照圖1中的位置,放置于左上角,對于每個(gè)硅塊,其四個(gè)側(cè)面按順時(shí)針方向從左上的平行于行的面開始,依次定義為第1面、第2面、第3面和第4面;如對于被抽樣的硅塊a1,其檢測的面為a1-2。抽樣硅塊及檢測面具體對應(yīng)的能夠判定的硅塊的信息如表1所示。
通過上述規(guī)則進(jìn)行抽樣。取值按測試面的值去除相鄰兩塊長度。
表1