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2013年第9届中国太阳级硅及光伏发电研讨会（晶硅材料制备技术）高效太阳能电池相关铸锭技术开发黄新明1,2，明亮1，黄美玲1，钟根香1（1）东海晶澳太阳能科技有限公司；（2）南京工业大学Email：huangxm@摘要：光伏太阳能作为人类未来能源的重要组成部分，近年来获得了突飞猛进的发展，2012年全球新增装机总量已超过30GW。
其中，又以晶硅太阳能电池为主，占整个光伏市场的80%以上。
更高品质、更低成本的太阳能电池是业界始终追寻的目标。
与直拉单晶相比，铸造法/定向凝固法生产的多晶硅晶体具有更好的性价比，因而一直以来占有更高的市场份额。
另一方面，多晶硅晶体中除了具有众多晶界之外，还有很多的位错、杂质沉淀等晶体缺陷，导致其品质低于单晶硅。
如何进一步提高多晶硅的品质，使其达到或者接近单晶硅，是太阳能电池相关硅晶体制造商和研究者的一个重要目标。
本文以传统铸造多晶硅技术为基础，对铸锭炉的热场结构进行改造优化，利用实验及计算机模拟方法针对如下课题进行了系统研究：（1）通过控制晶体生长参数实现枝蔓状多晶生长；（2）利用单晶籽晶生长铸锭准单晶；（3）利用多晶籽晶生长晶粒均匀的高效多晶。
对各项技术的长处及不足之处进行了系统的对比分析。
获得的准单晶电池“晶枫”产品的平均转换效率达到18.5%以上（对应普通多晶电池效率为17.2%）；高效多晶电池的平均转换效率达到17.7%，并且由于高效多晶电池的制造工艺及产品规格与普通多晶电池工艺基本相同，已经推广量产，成为晶澳公司的主流产品之一。
关键词：高效，太阳能电池，晶澳The research of the casting technology for high-quality solar cellsXinming Huang1,2,Liang Ming1,Meiling Huang1,Genxiang Zhong1(1)Donghai JA Solar Technology Co.,Ltd.,Lianyungang,Jiangsu222300,China(2)School of Materials Science and Engineering,Nanjing Univ.Tech.,Nanjing,Jiangsu210009,ChinaEmail：huangxm@Abstract：The photovoltaic(PV)industry has grown rapidly in recent years because solar energy is one of the most important energy in the future.In2012,the new global installed capacity of solar PV systems has reached to 30GW,80%of which are made from silicon crystal.The higher quality and lower cost of the solar cells is always the goal for PV pared with the single crystal,the multi-crystalline silicon(mc-Si)produced by casting method or directional solidification method has better cost performance.Therefore,the mc-Si always occupied a higher market share.But on the other hand,besides the grain boundaries,there are many other defects in the mc-Si,such as the dislocation and precipitation of impurities,which result in the lower quality in the mc-Si than in the single crystal silicon.So improving the quality of mc-Si,and making it reached or approached the quality of single crystal silicon is one of the most important goals for the manufacturers and researchers in PVindustry.In this paper,we optimized the thermal field of the hot zone on the basis of industrial DS furnace,and used experiments and simulation methods to study the following technologies:(1)the dendrite casting technology by controlling the parameters of crystal growth;(2)the quasi-single crystal casting method by using the single crystal seeds;(3)the high-quality mc-Si casting technology by using mc-Si seeds.The advantages and disadvantages of each technology were comparatively analyzed.The average conversion efficiency of“Maple”cells made from the quasi-single crystal silicon could reach above18.5%(corresponding to the efficiency of the conventional mc-Si solar cells is17.2%);the average conversion efficiency of the high-quality mc-Si was up to17.7%.Furthermore, because the manufacturing process and product specifications of the solar cells made from the high-quality mc-Si are basically the same with that of the conventional mc-Si,the high-quality mc-Si has been widely promoted in the industrial production and has become one of the mainstream products in JA.Keywords:High efficiency,Solar cells,JA1前言以光伏为代表的太阳能是人类未来能源最重要的组成部分。
多晶硅电气系统结构原理图如下多晶硅电气系统由以下设备组成：1．调压功率柜TY4—3600A/ 2000V，一般3台/每炉。
北京三义电力电子公司制造。
型号参数4表示四档调压器，电压调整范围100V—2000V，电流调整范围20A—3600A。
调压功率柜的作用是根据硅棒的工艺要求调整供电电压电流，对硅棒进行加热，电流闭环精度为0.5%。
2．单相无功功率补偿柜MV1X—350+700/600.D，一般3台/每炉。
北京三义电力电子公司制造。
型号参数350表示设备提供的基波无功功率；型号参数700表示设备提供的谐波无功功率；型号参数600表示设备的额定电压。
无功功率补偿柜的作用是按照国家标准滤除3、5、7等谐波，功率因数提高达到0.9以上，并且达到稳定电网电压、降低变压器和供配电温升和损耗。
3．打压调压柜DY3—400V/500A，一般2台/每20炉。
北京三义电力电子公司制造。
型号参数3表示三档调压器；型号参数400V表示供电额定电压；型号参数500A表示设备额定输出电流。
打压调压柜的作用是把硅棒从环境温度快速加热到1080℃，然后将硅棒移交到调压功率柜进行控制。
4．PLC信号柜XH1—400，一般1台/每10炉。
北京三义电力电子公司制造。
型号参数400表示配置西门子400系列PLC。
信号柜的作用是对所有断路器和接触器进行输入输出操作，对所有开关量进行处理，对系统和各个单元进行电和光的通信管理，对220V控制电源进行集中管理。
5．双冗余计算机操作系统JSJXT1，一般1套/每20炉。
北京三义电力电子公司制造。
其作用是通信和资料管理系统（光纤通信方式）和整个控制系统操作和故障管理。
包括两套容余服务器（双21寸液晶显示器）、一台资料管理计算机、一台供电和补偿监视计算机、两个操作台。
6．三相高压开关柜，一般1台/每炉。
开关设备厂制造。
7．12KV/3600A真空断路器，一般3台/每炉。
开关设备厂制造。
8．12KV/160A真空接触器，一般3台/每炉。
美国GT Solar Incorporated太阳能公司简介通过超过15 年太阳能行业的专业服务，GT Solar 已在全球范围内建立起作为具备增值工艺设计专长并可提供高质量设备的供应商的卓越声誉。
良好的声誉加上精深的专业知识、服务能力和领先业界的先进技术，使GTSolar 得以与很多全球最具影响力的太阳能制造商建立起良好的合作关系。
时至今日，这些优势已使得我们发展成为多晶硅还原炉和转化炉及多晶铸锭炉领域的全球市场领先企业，并为电池片和组件的生产打下了坚实的技术基础。
我们还可为太阳能制造链所涉及的各种工艺提供顶级的独立解决方案和交钥匙解决方案。
最近，GT Solar 取得了一系列具有重大意义的里程碑成就。
我们以 5 亿 4千1 百万美元的创纪录收入为2009 财年画上了一个完满的句号。
在2009 财年中，我们交付了我们的第1,000 套定向凝固系统---DSS 铸锭炉；安装了我们的第一套48 硅棒还原炉；开设了一处新的太阳能设备生产工厂，几乎实现了产能翻番；并成功地在纳斯达克上市（股票代码“SOLR”），成为一家上市公司。
产品GT Solar 是面向太阳能产品制造公司提供交钥匙和设备解决方案领域的领先供应商。
我们是唯一一家能够跨越整个太阳能价值链——从硅片、电池片直至组件生产——为客户提供交钥匙和设备解决方案以及技术专业知识的公司。
多晶硅多晶硅生产设备了解我们的SDR-200 和SDR-300 CVD 还原炉配置，以及我们CVD 还原炉的支持设备，其中包括四氯硅烷(STC) 至三氯硅烷(TCS) 转化炉、气相进料与热交换器模块、多晶硅加工设备和籽晶制备。
并了解令我们的设备组合更趋完备的工程项目支持和工艺及产品分析技术。
三氯硅烷(TCS) 和硅烷成套系统方案了解我们用于生产三氯硅烷(TCS) 和硅烷的基础设计工艺包(BEP)。
工程项目支持了解我们的咨询服务，其中包括现场工艺与设备支持、太阳能生产设备了解我们市场领先的GT-DSS450™ 多晶炉技术及坩埚处理系统等相关设备。
GT solar DSS/HEM FurnaceDSS/HEM FurnaceHigh Quality Ingots, Lower Overall Costs HEM FurnaceDSS FurnaceIngot from DSS/HEM FurnaceGT-MX225™ HEM Furnace The Heat Exchanger Method (HEM) is a crystal growth process ideally suited for growing high-quality multicrystalline silicon ingots to size and weight minimums of 69cm/sq. and 240kg. The furnace is simple, automated and well insulated which results in low equipment, labor and energy costs.Each HEM furnace grows enough silicon to make approximately 2 megawattsof solar cells per year.GT-DSS240™ FurnaceAs the market leader in multi-crystalline growth technology we felt committed to expand our line of products. The DSS (Directional Solidification System) furnace is a result of our development program. Multi-crystalline ingots can now be grown faster and at lower cost than ever before. Plus we deliver all our furnaces, including the well-proven HEM furnaces with a solid process that enables our customers to jumpstart their production.∙Bottom-load process chamber adds operating convenience∙Standardized mezzanine module insures quick set-up∙Produces Material for High Efficiency Cells∙Output of 1 Furnace: 160 ingots/year (equivalent to > 3.3 MW with 125 mm cells @ 15% efficiency)∙Ingot Size: 69 x 69 cm2∙Ingot Weight: > 240 kg to 270 kg typically∙Fully automated process∙Process guarantee includedSectioning of ingots into bricks for different wafer sizes。
多晶硅铸锭炉热场底部改进的数值模拟研究作者：高强韩江山沈永华夏小江来源：《科技资讯》2013年第13期摘要：多晶硅铸锭炉热场的优化改进对于生长高质量的多晶硅极为重要。
本文结合计算机数值模拟，对多晶硅铸锭炉热场的底部进行优化，并分析了这项优惠对温场、流场和界面的影响。
模拟结果表明，热场优化后，杂质分布更加均匀，更有利于定向凝固过程。
关键词：多晶硅数值模拟热场光伏太阳能中图分类号：TG156.8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（a）-0012-01多晶硅太阳电池由于产量大、性价比高，占据着约50%的光伏产品市场份额[1]。
多晶硅铸锭晶粒的大小及组织形态与电池的性能有着密切的联系，晶粒尺寸均一、粗大有利于得到高质量的多晶硅片，从而提高多晶硅太阳电池的效率[2]。
多晶硅晶粒大小和组织形态，很大程度上取决于多晶硅铸锭炉热场设计以及工艺过程。
以往热场设计都是通过实验来调整，这需要很高的成本及时间。
同时，由于铸锭炉很高的温度，所以得到炉体内部的温度分布非常困难。
数值模拟的出现为更好的理解熔体凝固过程中的传热传质以及温场、流场的分布提供了有力的工具，已经成为学术界和产业界的重要研究和开发手段[3]。
1 模型及参数设置本文采用工业界常用的带有移动隔热笼的多晶硅铸锭炉进行研究。
铸锭炉的物理模型采用简化的二维轴对称模型。
在物理模型中，考虑了晶体、熔体和坩埚内的能量守恒，熔体和气体中的对流、各表面之间的辐射、结晶潜热、高温熔体内的湍流流动。
模拟采用STR公司开发的晶体生长专业模拟软件CGSim，该软件用于多晶硅铸锭的数值模拟研究已被大量文献所报道。
计算方法采用有限元法（固体区域）与有限体积法（流体区域）结合。
2 初始结构模拟结果本文以GT Advanced Technology的DSS450多晶硅铸锭炉为参考，量取了其热场的实际尺寸并做了适当简化，从而进行数值模拟，以铸锭炉中晶体生长到熔体高度一半时（110 mm）为具体说明数据点，得到了炉体内温场分布、流场分布以及固液界面的形状。
步骤一、回充气步骤二、进入升降窗口步骤三、卸下挂钩步骤四、选择方向步骤五、升降按钮步骤五：下降时密切观察炉腔水平度，一旦发现倾斜、异响等情况，立刻停止点击上图所示黑色箭头，使之方向向下。
设备名称设备型号长按HMI左上角黑色按钮，炉腔即可下降。
由慢及快，临近最低处时，自动减速直至停止，然后松开按钮。
步骤三：确保四个挂钩全都松开步骤四：确保箭头方向向下向自己面前用力提拉黑色把手，使上图所示银色部分的挂环向下，即可松开挂钩。
设备类型管理部门多晶炉铸锭炉DSS450生产设备点击Manual界面中的Backfill回充气至950mbar，屏幕右上方会出现Chamber Lift 设备部辅助工具注意事项点击右上角的Chamber Lift，弹出上图所示对话框，确认炉四周的四只挂钩都卸下后，点击YES。
步骤一：TC1温度＜400℃且气压＞950mbar时，Chamber Lift按钮才会出现辅助工具步骤三、取锭管理部门注意事项将硅锭叉起取出后，缓慢地放在不锈钢制的运锭小车上。
将热的硅锭运至冷锭区指定位置冷却。
出锭后检查加热器螺杆螺帽有否烧坏、陶瓷片是否有移位。
设备名称多晶炉铸锭炉设备型号DSS450设备类型生产设备步骤五：更换损坏的螺杆、螺帽，修正或更换移位或损坏的陶瓷片步骤一、劳动防护步骤二、取出塞条步骤五、转移至冷锭区步骤四、放下锭涉及高温作业，作业前请佩戴劳动防护用具，隔热手套和防护眼镜。
将DS块四周的四根塞条取出，放置于下炉腔的石棉毯上。
将上下锭叉车小心地开进炉腔，兜住硅料，缓慢起升，兜住硅锭。
设备部步骤一：高温！佩戴隔热手套和防护眼镜步骤二：切勿将塞条放在底部隔热板上步骤四：运输过程中切勿撞伤墙壁步骤六、出锭后检查步骤五、锁上挂钩长按HMI左上角黑色按钮，炉腔即可上升。
由慢及快，临近最高处时，自动减速直至停止，然后松开按钮。
将四只挂钩都挂上，用力按压黑色把手，使之扣紧。
步骤三、进入升降窗口辅助工具步骤四、升降按钮步骤四：下降时密切观察炉腔水平度，一旦发现倾斜、异响等情况，立刻停止硅料投炉结束后，用纱布蘸取少许酒精，擦拭上炉腔密封面和下炉腔O型圈。
GT铸锭炉中⽂操作说明DSS炉操作⼿册⽣产技术部译⽬录1．安全 (4)1.1 本地代码和标准 (4)1.2 安全说明 (4)1.3 安全符号 (4)1.4 安全保护措施 (5)1.4.1 设备危险说明 (5)1.4.2 ⾼压保护措施 (7)1.4.3 压缩空⽓保护措施 (8)1.4.4 断开/锁定 (8)1.4.5 断开/锁定步骤 (9)1.4.6 断开电⽓设备 (11)2. 设备规格 (11)2.1 设备布置图 (13)3. 概述 (15)3.1 说明 (15)3.2 操作原理 (15)3.3 系统软件 (17)3.3.1 炉腔 (17)3.3.2 加热区 (18)3.3.3 真空泵系统 (19)3.3.4 供应电源 (19)3.3.5 控制盘 (20)3.4 操作⼯控制盘 (20)4. 操作屏 (20)4.1 报警屏幕 (21)4.2 掉电/缺相 (23)4.3 接触器故障屏幕 (25)4.4 浏览屏幕 (28)4.5 详细屏幕 (31)4.6 模式屏幕 (33)4.7 你确实想终⽌屏幕吗? (35)4.8 主参数屏幕 (36)4.9 PID值屏幕 (40)4.10 输⼊密码才能进⼊的⼿动屏幕 (41)4.11 降压屏幕 (43)4.12 配⽅屏幕 (44)4.13 ⼿动屏幕 (44)4.14 隔热层的⼿动屏幕 (47)4.15 图标数据屏幕 (50)5. 炉⼦操作 (52)5.1 概述 (52)5.2 打开炉腔 (52)5.2.1 提升下腔室的屏幕 (54)5.3 取出长晶的硅锭........................................................................... . (55) 5.4 装⼊新硅料 (57)5.4.1 安全地装上⽯墨板和螺栓 (58)5.5 运⾏⼀个⾃动循环 (61)5.6 ⾃动运⾏过程 (64)5.7 监控⾃动运⾏循环 (70)5.8 响应报警 (72)5.9 调节操作状况 (73)5.10 终⽌⼀个⾃动运⾏ (76)5.11 热电偶故障 (78)5.12 炉⼦过热 (79)5.13 硅液溢流报警 (80)5.14 测量硅锭的长晶状况 (82)6. 先进的功能 (84)6.1 控制环路 (84)6.1.1 功率 (84)6.1.2 温度 (85)6.1.3 真空 (85)6.1.4 ⽓体 (85)6.1.5 进⽓ (85)6.1.6 排⽓ (86)6.2 DSS长晶循环期间的操作顺序 (86)6.2.1 加热 (86)6.2.2 熔化 (87)6.2.3 长晶 (89)6.2.4 退⽕ (89)6.2.5 冷却 (90)6.3 配⽅的开发和改进 (91)6.4 配⽅的建⽴和开发 (93)6.5 主参数说明 (99)7. 故障说明 (111)7.1 报警功能 (111)7.2 数据记录功能 (119)7.3 下载新软件 (124)1．安全1．SAFETY1.1 本地代码和标准每⼀个⽤户都有责任.保证设计，设施的布置/连接和⼯艺流程状况符合本地代码和标准。
拉晶&铸锭辅助设备明细表一、线开方切割辅助设备明细：适用于以下机型----单晶硅拉晶炉，多晶硅铸锭炉001、单晶拉制炉北京京运通：JRDL-800/JRDL-900CCD型单晶炉常州华盛天龙：DRF-50 单晶硅生长炉、DRF95直拉式硅单晶炉上海汉虹：FT-CZ2008A FT-CZ2208AE FT-CZ2208A北京京仪世纪：MCZ-6000HB/MCZ-6000A/MCZ-6000K型单晶炉西安理工晶体科技有限公司：TDR-100/TDR—120型硅单晶炉中国电子第48所：CZ800A/CZ900A型单晶炉江阴市华英光伏科技有限公司：TDR85单晶硅炉 TDR95单晶硅炉宁夏日晶新能源装备股份有限公司：单晶炉NXRJ-CZ8520/CZ9022/CZ9524 B/P宁晋阳光半导体设备有限公司(晶龙集团)： CZ-70/80/90/110A单晶硅生长炉上虞晶盛机电工程有限公司：TDR80A/TDR85A/TDR95A/TDR112A全自动晶体生长炉德国普发拓普公司：EKZ 2700/3500单晶提拉炉西安华德晶体设备(西安理工大学) ：北京七星华创、宁夏晶阳、浙大KAYEX、西安创联、无锡惠德晶体、江南电力等002、多晶铸锭炉北京京运通：JZ-450多晶硅铸锭炉浙江精工：JJL240型多晶硅铸锭炉、JJL500型多晶硅铸锭炉上海汉虹：HXH-270/450型多晶硅铸锭炉北京京仪世纪：VB-450型多晶铸锭炉中国电子第48所：R13240-1/R13450-1/UM型多晶硅铸锭炉常州华盛天龙：DRZF450多晶硅浇铸炉上虞晶盛机电工程有限公司：MCS450型多晶铸锭炉美国GT-Solar：DSS240TM/DSS450TM/DSS450HPTM多晶浇铸炉新一代DSS650TM 德国普发拓普公司：VGF 632/732 Si多晶硅铸锭炉宁夏日晶新能源装备股份有限公司：多晶铸锭炉NXRJ-MC500 B/P……序号品名规格型号单位单价(元)数量总价(元)备注多晶铸锭用辅助设备1 多晶硅锭吊装夹具BS-DSS450型最大起吊重量：1000KG台多晶硅锭装夹用2 硅锭翻转台BS-GT450型最大承重：1000KG辆多晶硅锭喷砂翻转用3 多晶硅锭龙门式吊具BS-LMD2000型最大承重：2000KG套横梁净跨度：2600mm两侧立柱高度：3800mm4 电动起重装置BS-DDL2000型台2T×6米,附有电控箱、手控线开关、吊钩总成1套5 LED数显电子吊秤BS-OCS1000型最大称重：1000KG台多晶硅锭称重用6多晶硅锭平板运输车（加强承载型,1000KG）BS-MGD1200型1000×750×650mm辆不锈钢平板为向下折弯钣焊，防止脱模时碰撞7 硅料烘箱BS-GLT500型/380V/21KW 台外形尺寸：L×W×H= 2046×1193×2288mm8 不锈钢烘料(车)架配套烘箱/五层辆外形尺寸：L×W×H= 900×850×1500mm9 不锈钢烘料(车)架配套烘箱/八层辆外形尺寸：L×W×H= 900×850×1500mm10 40mm高硅料滤篮(烘料篮盘)配套烘料架/L×W×H=800×400×40mm只SUS316L不锈钢篮筐，不带PP板，Φ8mm×50%SUS316L不锈钢篮筐，耐高温PP板,Φ8mm×50%11 70mm高硅料滤篮(烘料篮盘)配套烘料架/L×W×H=800×400×70mm只SUS316L不锈钢篮筐，不带PP板，Φ8mm×50%SUS316L不锈钢篮筐，耐高温PP板,Φ8mm×50%12 多晶石英坩埚烘箱BS-SYT100型380V/14KW/单工位台多晶石英坩埚通用BS-SYT350型380V/42KW/三工位台单晶拉制用辅助设备13 单晶硅棒运输车BS-GBY1618型套材质：不锈钢带硅棒周边保护14 硅棒横移放置架15 不锈钢重锤Φ53.5×L=520mm 根16 钼夹头京运通80定制只17 钼爪L×W×H=205×46×8mm 个18 钼螺杆+钼螺丝M6×55mm 根19 取大盖工具BS-DGB800型件20 取保温筒扳手工具BS-BWG800型件21 取导流筒工具BS-DLB800型件22 取坩埚杆螺钉工具BS-GGG800型件23 取石墨螺栓工具BS-SMG800型件24 托晶架BS-TJ800型个25 热场推车BS-TC800型辆26 拖棒车BS-TBC800型辆27 石英坩埚喷涂烘箱BS-SYT22型18寸～22寸台含旋转喷涂台28 单晶石英坩埚烘箱BS-SYT100型380V/14KW/单工位台单晶16～24英寸坩埚通用BS-SYT350型台380V/28KW/两工位29 ………。
多晶铸锭炉炉双电源加热控制【文献标识码】 A 多晶硅铸锭炉是用于生产多晶硅锭的主要设备，该设备用于生产多晶硅锭，是多晶电池光伏产业链的源头设备，目前主要的设备厂家有，美国GT公司、浙江晶盛机电、精工科技、以及京运通等，多晶设备国产化步伐的加快，也加速了行业成本的下降，同时新技术的引进、设备升级改造，双电源等控制方式的推出使得1 多晶铸锭炉简介1.1 工作原理多晶硅铸锭炉控制原理简述如下：通过工控机设置合理的工艺条件和预设定参数后，将信息送达SNAP智能控制器。
把通过SiN涂布处理的坩埚里装入多晶硅料，并将其放置在具有作用的DS块上；闭合炉体及各阀门并抽真空。
然后通过触发板调整可控硅来控制变压器输出3800A左右的电流加到加热器，并通过SNAP智能控制器，自动温度控制，加热若干小时后使的多晶硅料熔化。
当多晶硅料完全熔化后，根据工艺设定要求，缓慢提升隔热笼高度，暴露出DS块，使能量可以藉辐射方式散发至炉体，再通过炉体中的冷却水将热量带走，DS块的温度下降会使硅溶液形成垂直的温度梯度，此温度梯度控制硅由底部开始凝固结晶。
当所有硅料凝固结晶后，硅锭再经过热退火，供入惰性气体（氩气），控制冷却方式等步骤消除热应力，以避免铸块出现裂缝及减少差排的发生。
冷却到规定温度后，开炉出料。
1.2 多晶硅铸锭炉的重要构成炉体：多晶硅铸锭炉炉体主要由中空的不锈钢炉体，采用上下炉体两部分构成，冷却水在中空管路中，对于炉体内进行冷却，有些厂家铸锭炉采用底部气冷、或者利用百叶加水冷铜盘的方式增加了底部冷却，利于类单晶的实验项目。
热场：多晶硅铸锭炉由变压器、顶侧加热器、隔热笼保温层、ds 块等部分构成，一些厂家加热系统，进行优化，顶测加热器分开控制。
真空系统：由真空泵组、真空管路、比例阀、闸板阀等构成监测系统：测温热电偶、红外仪、压力计、流量计、泄露检测等氩气：铸锭炉用氩气对于硅锭进行除杂、以及惰性环境的生成。
质量流量控制器是有效控制氩气流量的通用器件。
操作原理DSS（定向固化系统）能生产较大尺寸的，优质的多晶硅锭（用于光伏工业领域）。
DSS 的生产量很大，能在不到 50 个小时的时间内生产出 270kg 的硅锭。
在长晶期间，只有一个部件在运动，这样的设计极大地简化了操作，减小了操作的复杂性。
尤其注意降低一些消耗件（例如加热器，隔热层元件）的成本，从而降低了炉子长期运行的成本。
内涂 SiN 的坩埚装入多晶硅料后放在导热性很强的石墨块上（即所谓的定向固化块或者 DS 块）。
关闭炉子后排气，接通加热器电源融化硅料数小时以上。
坩埚的四个竖直边都围有石墨加热器，DS-Block ，坩埚四周围有隔热层。
隔热层的竖直边能上下移动以便露出 DS-Block 的边缘，使热量辐射到下腔室的水冷四壁上。
水冷却 DS-Block 后再返回来冷却坩埚底部，从而使坩埚内的熔融硅周围形成了一个竖直温度梯度。
这个梯度使坩埚内的硅料从底部开始凝固，从熔体底部向顶部开始长晶。
当所有的硅料都凝固后，在程序的控制下，硅锭需要经过退火，冷却处理以免破裂且能将（晶格）位移降到最小限度。
图 4 坩埚里的多晶硅片3.3 系统硬件系统硬件包括：不锈钢板，一对侧板，水冷铸锭炉，供应电源，一个真空泵系统和一个控制柜，操作控制盘。
炉腔包括石墨加热区和隔热层组件。
炉腔周围有架空层（以便操作和维修同时支撑着变压器），公用设施和布设在架空层地板下面的电线。
1图 5 系统硬件3.3.1 炉腔上腔室像一个倒扣的钟固定在三个支架上。
利用三个结实的丝杠连接下腔室和上腔室。
挠性的驱动电缆使 3 个丝杠作同步运动。
一个大的 DC 电机驱动着丝杠上下运动，以打开和关闭下腔室，这样可以将坩埚 /硅料装入加热区和取出长晶后的硅锭。
上腔室顶部的 6 个绝缘铜质馈通器将 AC电流通至石墨加热器。
上腔室顶部有与挠性驱动电缆相连的 3 个滑动组件，能够上下移动隔热层以便控制硅锭的长晶过程。
利用一个不锈钢焊接的波纹管密封 3 个隔热层支撑杆以免漏气。
