一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公布了一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置，包括安裝在鑄錠爐頂部的兩個(gè)豎直安裝的滑槽，滑槽的開(kāi)口相對(duì)，在兩個(gè)滑槽內(nèi)安裝有可以上下自由移動(dòng)的滑動(dòng)架，在滑動(dòng)架的中部設(shè)置有用于夾持長(zhǎng)晶棒的夾具，還包括長(zhǎng)晶棒高度的測(cè)量系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置長(zhǎng)晶棒高度的測(cè)量系統(tǒng)，可以快速讀取并記錄長(zhǎng)晶棒的高度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于讀取角度的存在引起的誤差大的問(wèn)題，同時(shí)及時(shí)地測(cè)量也縮短了測(cè)量的時(shí)間，減少了長(zhǎng)晶棒停留在硅液中的時(shí)間，降低了長(zhǎng)晶棒的使用風(fēng)險(xiǎn)；避免長(zhǎng)晶棒粘在正在長(zhǎng)晶的硅錠中，提高硅錠的成品率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏領(lǐng)域中鑄錠爐長(zhǎng)晶和熔化測(cè)試的裝置，具體是指一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鑄錠爐是專(zhuān)為太陽(yáng)能工業(yè)設(shè)計(jì)的專(zhuān)用設(shè)備，是多晶硅鑄錠的必需設(shè)備。該型設(shè)備能自動(dòng)或手動(dòng)完成鑄錠過(guò)程，高效節(jié)能，運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定定向凝固，生產(chǎn)的多晶硅硅錠質(zhì)量高，規(guī)格大。該型設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)有:生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量高；加熱速度快，效率高；安全可靠，多重設(shè)備防護(hù)，保障人身安全；全中文操作，全程自動(dòng)報(bào)警，省時(shí)省力。多晶硅鑄錠爐主要用于太陽(yáng)能級(jí)多晶硅錠的大生產(chǎn)，它采用先進(jìn)的多晶硅定向凝固技術(shù)，將硅料高溫熔融后通過(guò)特殊工藝定向冷凝結(jié)晶，從而達(dá)到太陽(yáng)能電池生產(chǎn)用多晶硅品質(zhì)的要求，是一種適用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，高精度、高可靠性、自動(dòng)化程度高的智能化大生產(chǎn)設(shè)備。
[0003]多晶硅太陽(yáng)能電池具有高轉(zhuǎn)換效率和長(zhǎng)壽命，以及制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)化等優(yōu)點(diǎn)，相比于單晶硅電池的價(jià)格優(yōu)勢(shì)和薄膜非晶硅電池的低衰減效率，使其在今天的太原能電池市場(chǎng)具有很高的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，現(xiàn)在多晶硅電池的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率僅能達(dá)到在17%左右，距離硅基電池的理論轉(zhuǎn)化效率上限28.8%還有一定的提升空間，所以現(xiàn)在企業(yè)都在努力通過(guò)提高硅片質(zhì)量和改善電池工藝以及組建封裝工藝方面來(lái)提高電池轉(zhuǎn)化效率。
[0004]生產(chǎn)多晶太陽(yáng)能電池的硅片，通常采用定向凝固技術(shù)生長(zhǎng)硅錠再通過(guò)切片而得。定向凝固時(shí)，晶體的生長(zhǎng)速度對(duì)晶體的質(zhì)量有較大的影響，因此在長(zhǎng)晶過(guò)程中需要通過(guò)測(cè)試晶體的生長(zhǎng)速度來(lái)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。定向凝固技術(shù)在與單晶工藝的對(duì)比中，科研人員開(kāi)發(fā)了新工藝，此種工藝要求控制熔化情況，因此在融化過(guò)程中要進(jìn)行測(cè)量來(lái)了解融化情況。
[0005]目前測(cè)量熔化高度和長(zhǎng)晶速度的方法，為開(kāi)放的長(zhǎng)晶棒進(jìn)行測(cè)量，類(lèi)似于用木桿來(lái)探測(cè)水池深度的方式，即利用手來(lái)提起長(zhǎng)晶棒，這種測(cè)量時(shí)容易引起讀數(shù)誤差，而且測(cè)量用力不垂直時(shí)容易引起長(zhǎng)晶棒斷裂，硅液中停留時(shí)間過(guò)久容易引起長(zhǎng)進(jìn)棒軟化，測(cè)量長(zhǎng)晶時(shí)還容易引起粘棒導(dǎo)致硅錠報(bào)廢等問(wèn)題；測(cè)量過(guò)程中，需要讀取長(zhǎng)晶棒移動(dòng)到最下端的數(shù)值，但由于人在側(cè)方與長(zhǎng)晶棒有一定的角度，所以在測(cè)量過(guò)程中不同人員的讀數(shù)有一定的差別，同時(shí)，由于需要讀數(shù)，所以在長(zhǎng)晶棒移動(dòng)到下端時(shí)會(huì)有短暫的停頓，進(jìn)而增加長(zhǎng)晶棒在硅液中的停留時(shí)間，這會(huì)引起長(zhǎng)晶棒的使用風(fēng)險(xiǎn)，如果在測(cè)量長(zhǎng)晶的時(shí)候，則有可能致使長(zhǎng)晶棒粘在正在長(zhǎng)晶的娃徒中，引起娃徒報(bào)廢。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置，解決目前的測(cè)試過(guò)程中長(zhǎng)晶棒容易受到水平方向力的作用而斷裂、人為讀數(shù)時(shí)間長(zhǎng)、誤差大、的問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置，包括安裝在鑄錠爐頂部的兩個(gè)豎直安裝的滑槽，滑槽的開(kāi)口相對(duì)，在兩個(gè)滑槽內(nèi)安裝有可以上下自由移動(dòng)的滑動(dòng)架，在滑動(dòng)架的中部設(shè)置有用于夾持長(zhǎng)晶棒的夾具，還包括長(zhǎng)晶棒高度的測(cè)量系統(tǒng)。本實(shí)用新型是針對(duì)目前的鑄錠爐做出的改進(jìn)，其改進(jìn)之處是在現(xiàn)有的長(zhǎng)晶棒所在長(zhǎng)晶孔的外側(cè)，在長(zhǎng)晶孔外的鑄錠爐頂部安裝兩個(gè)滑槽，滑槽呈豎直放置，兩個(gè)滑槽均有內(nèi)凹的溝槽，兩個(gè)滑槽的內(nèi)凹溝槽相對(duì)而立且平行放置，在滑槽內(nèi)安裝有滑動(dòng)架，滑動(dòng)架限制在兩個(gè)滑槽內(nèi)，能夠在豎直方向上沿滑槽自由地上下移動(dòng)，在滑動(dòng)架上設(shè)置一個(gè)夾具，夾具位于長(zhǎng)晶孔的正上方，通過(guò)夾具夾持長(zhǎng)晶棒，滑動(dòng)架在滑槽內(nèi)的上下移動(dòng)來(lái)推動(dòng)長(zhǎng)晶棒的插入和拔出，在使用過(guò)程中，其受到的都是夾具的夾持力，方向和力的大小均沒(méi)有變化，代替目前手持長(zhǎng)晶棒操作的方式，解決了長(zhǎng)晶棒受力隨著手的位置而變化的問(wèn)題，完全克服了其受到的水平方向的力，降低了長(zhǎng)晶棒橫向折斷的機(jī)率，通過(guò)設(shè)置長(zhǎng)晶棒高度的測(cè)量系統(tǒng)，可以快速讀取并記錄長(zhǎng)晶棒的高度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于讀取角度的存在引起的誤差大的問(wèn)題，同時(shí)及時(shí)地測(cè)量也縮短了測(cè)量的時(shí)間，減少了長(zhǎng)晶棒停留在硅液中的時(shí)間，降低了長(zhǎng)晶棒的使用風(fēng)險(xiǎn)；避免長(zhǎng)晶棒粘在正在長(zhǎng)晶的娃淀中，提聞娃淀的成品率。
[0009]在滑槽內(nèi)的滑動(dòng)架末端安裝有滾輪。為了使得滑動(dòng)架能夠平穩(wěn)地移動(dòng)，可以采用在滑動(dòng)架的末端安裝滾輪的方式，滾輪與滑槽相互配合，使得滑動(dòng)架平穩(wěn)地上升或下降，避免對(duì)長(zhǎng)晶棒造成振動(dòng)。
[0010]在所述滑槽上還套裝有鎖緊環(huán)，在鎖緊環(huán)上安裝有鎖緊螺母。為了使得長(zhǎng)晶棒可以保持高度，可以在滑槽上安裝鎖緊環(huán)，鎖緊環(huán)套裝在滑槽上，可以上下移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到指定位置時(shí)，通過(guò)鎖緊螺母將鎖緊環(huán)固定，滑動(dòng)架在鎖緊環(huán)的阻擋下固定，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)晶棒的位置固定。
[0011]所述的測(cè)量系統(tǒng)包括與長(zhǎng)晶棒相互平行的立柱，在立柱上纏繞有電阻絲，電阻絲的一端與顯示設(shè)備連接，在所述夾具或滑動(dòng)架上安裝有探針，探針與顯示設(shè)備連接，顯示設(shè)備通過(guò)計(jì)算探針?biāo)尤氲碾娮柚抵祦?lái)?yè)Q算出高度的改變值。根據(jù)電阻關(guān)系R=P ? t/s可知，在材料P和橫截面積S恒`定的情況下電阻R與長(zhǎng)度I成正比，因此，通過(guò)設(shè)置豎直放置的立柱，并在立柱上均勻地纏繞電阻絲，在滑動(dòng)架或者夾具上安裝探針，通過(guò)電阻的測(cè)量來(lái)顯示出對(duì)應(yīng)的高度，可通過(guò)在長(zhǎng)晶棒移動(dòng)過(guò)程中電阻的變化情況來(lái)顯示并記錄長(zhǎng)晶棒的位移；立柱為絕緣材料制成，優(yōu)選的是陶瓷，也可以是其它的不導(dǎo)電材料，例如橡膠、塑料等，可通過(guò)選擇電阻絲的材料，控制陶瓷管的直徑及電阻絲的直徑來(lái)調(diào)整測(cè)量精度。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0013]I本實(shí)用新型一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置，滑動(dòng)架限制在兩個(gè)滑槽內(nèi)，能夠在豎直方向上沿滑槽自由地上下移動(dòng)，在滑動(dòng)架上設(shè)置一個(gè)夾具，夾具位于長(zhǎng)晶孔的正上方，通過(guò)夾具夾持長(zhǎng)晶棒，滑動(dòng)架在滑槽內(nèi)的上下移動(dòng)來(lái)推動(dòng)長(zhǎng)晶棒的插入和拔出，在使用過(guò)程中，其受到的都是夾具的夾持力，方向和力的大小均沒(méi)有變化，代替目前手持長(zhǎng)晶棒操作的方式，解決了長(zhǎng)晶棒受力隨著手的位置而變化的問(wèn)題，完全克服了其受到的水平方向的力，降低了長(zhǎng)晶棒橫向折斷的機(jī)率，通過(guò)設(shè)置長(zhǎng)晶棒高度的測(cè)量系統(tǒng)，可以快速讀取并記錄長(zhǎng)晶棒的高度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于讀取角度的存在引起的誤差大的問(wèn)題，同時(shí)及時(shí)地測(cè)量也縮短了測(cè)量的時(shí)間，減少了長(zhǎng)晶棒停留在硅液中的時(shí)間，降低了長(zhǎng)晶棒的使用風(fēng)險(xiǎn)；避免長(zhǎng)晶棒粘在正在長(zhǎng)晶的娃淀中，提聞娃淀的成品率；
[0014]2本實(shí)用新型一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置，采用在滑動(dòng)架的末端安裝滾輪的方式，滾輪與滑槽相互配合，使得滑動(dòng)架平穩(wěn)地上升或下降，避免對(duì)長(zhǎng)晶棒造成振動(dòng)；
[0015]3本實(shí)用新型一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置，在滑槽上安裝鎖緊環(huán)，鎖緊環(huán)套裝在滑槽上，可以上下移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到指定位置時(shí)，通過(guò)鎖緊螺母將鎖緊環(huán)固定，滑動(dòng)架在鎖緊環(huán)的阻擋下固定，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)晶棒的位置固定；
[0016]4本實(shí)用新型一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置，通過(guò)設(shè)置豎直放置的立柱，并在立柱上均勻地纏繞電阻絲，在滑動(dòng)架或者夾具上安裝探針，通過(guò)電阻的測(cè)量來(lái)顯示出對(duì)應(yīng)的高度，可通過(guò)在長(zhǎng)晶棒移動(dòng)過(guò)程中電阻的變化情況來(lái)顯示并記錄長(zhǎng)晶棒的位移；立柱為絕緣材料制成，優(yōu)選的是陶瓷，也可以是其它的不導(dǎo)電材料，例如橡膠、塑料等，可通過(guò)選擇電阻絲的材料，控制陶瓷管的直徑及電阻絲的直徑來(lái)調(diào)整測(cè)量精度。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。在附圖中:`[0018]圖1為本實(shí)用新型半剖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1中A-A向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱(chēng):
[0021]1-鑄錠爐，2-滑槽，3-滑動(dòng)架，4-夾具，5-長(zhǎng)晶棒，6-滾輪，7-鎖緊環(huán)，8-鎖緊螺母，9-立柱，10-電阻絲，11-探針。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本實(shí)用新型，并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
實(shí)施例
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置，包括在鑄錠爐I頂部長(zhǎng)晶孔外側(cè)安裝的兩個(gè)滑槽2，滑槽2呈豎直放置，兩個(gè)滑槽2均有內(nèi)凹的溝槽，兩個(gè)滑槽2的內(nèi)凹溝槽相對(duì)而立且平行放置，在滑槽2內(nèi)安裝有滑動(dòng)架3，在滑動(dòng)架3的末端安裝有滾輪6，滾輪6被限制在滑槽2內(nèi)，能夠推動(dòng)滑動(dòng)架3在豎直方向上沿滑槽2自由地上下移動(dòng)，在滑動(dòng)架3上設(shè)置一個(gè)夾具4，夾具4位于長(zhǎng)晶孔的正上方，通過(guò)夾具4夾持長(zhǎng)晶棒5，滑動(dòng)架3在滑槽2內(nèi)的上下移動(dòng)來(lái)推動(dòng)長(zhǎng)晶棒的插入和拔出，在滑槽2上安裝鎖緊環(huán)7，鎖緊環(huán)7套裝在滑槽2上，可以上下移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到指定位置時(shí)，通過(guò)鎖緊螺母8將鎖緊環(huán)7固定，滑動(dòng)架3在鎖緊環(huán)7的阻擋下固定，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)晶棒的位置固定；在長(zhǎng)晶孔附近安裝一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，其包括與長(zhǎng)晶棒5相互平行的立柱9，立柱9采用陶瓷管結(jié)構(gòu)，在立柱9上纏繞有電阻絲10，電阻絲10的一端與顯示設(shè)備連接，在夾具4上安裝有探針11，探針11與顯示設(shè)備連接，顯示設(shè)備通過(guò)計(jì)算探，11所接入的電阻值值來(lái)?yè)Q算出高度的改變值，根據(jù)電阻關(guān)系R=P ? I /s可知，在材料P和橫截面積s恒定的情況下電阻R與長(zhǎng)度I成正比，用電阻的測(cè)量來(lái)顯示出對(duì)應(yīng)的高度，可通過(guò)在長(zhǎng)晶棒5移動(dòng)過(guò)程中電阻的變化情況來(lái)顯示并記錄長(zhǎng)晶棒5的位移；可通過(guò)選擇電阻絲的材料，控制陶瓷管的直徑及電阻絲10的直徑來(lái)調(diào)整測(cè)量精度。[0024]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置，其特征在于:包括安裝在鑄錠爐(I)頂部的兩個(gè)豎直安裝的滑槽(2)，滑槽(2)的開(kāi)口相對(duì)，在兩個(gè)滑槽(2)內(nèi)安裝有可以上下自由移動(dòng)的滑動(dòng)架(3)，在滑動(dòng)架(3)的中部設(shè)置有用于夾持長(zhǎng)晶棒(5)的夾具(4)，還包括長(zhǎng)晶棒(5)高度的測(cè)量系統(tǒng)，所述的測(cè)量系統(tǒng)包括與長(zhǎng)晶棒(5)相互平行的立柱(9)，在立柱(9)上纏繞有電阻絲(10)，電阻絲的一端與顯示設(shè)備連接，在所述夾具(4)或滑動(dòng)架(3)上安裝有探針(11)，探針(11)與顯示設(shè)備連接，顯示設(shè)備通過(guò)計(jì)算探針(11)所接入的電阻值值來(lái)?yè)Q算出高度的改變值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置，其特征在于:在滑槽(2)內(nèi)的滑動(dòng)架(3)末端安裝有滾輪(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑄錠爐長(zhǎng)晶棒的測(cè)量裝置，其特征在于:在所述滑槽(2)上還套裝有鎖緊環(huán)(7)，在鎖緊環(huán)(7)上安裝有鎖緊螺母(8)。
【文檔編號(hào)】C30B28/06GK203462170SQ201320525988
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】林洪峰, 陶亞明, 李書(shū)森, 劉興翀 申請(qǐng)人:天威新能源控股有限公司