各种 多晶 铸锭炉 热场 结构
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多晶硅铸锭炉的工作原理首先,硅料熔融是多晶硅铸锭炉的第一步。
在炉中加入高纯度的硅料,通常是硅块或硅片,然后通过电阻加热或感应加热的方式将硅料加热到熔融温度。
在炉内,硅料中的硅原子由于热能的作用开始振动,并逐渐失去其原子间的结合力。
当硅料的温度达到熔点时,硅原子之间的键强度完全消失,形成了液态硅。
其次,铸锭凝固是多晶硅铸锭炉的第二步。
当硅料熔融后,开始降低温度使其凝固。
凝固过程中,硅原子重新排列并形成了晶体的结构。
在这个过程中,硅原子重新组合并排列成晶格结构,形成了多晶硅。
凝固速度的控制对于提高多晶硅的晶粒度和降低杂质含量非常重要。
通常情况下,在凝固过程中还会控制硅料的搅拌,以避免结晶过程中的杂质团聚。
首先,多晶硅铸锭炉的炉体结构非常重要。
炉体通常由石墨材料制成,可以耐受高温和化学反应。
石墨材料的热传导性能较好,可以加热和散热硅料,确保温度均匀且稳定。
其次,温度控制是多晶硅铸锭炉的关键。
在炉内加热过程中,需要对温度进行精确的控制,以确保硅料能够均匀熔融。
在铸锭凝固过程中,温度的准确控制对于晶体的形成和生长非常重要。
通常通过在炉体中设置多个温度传感器,并通过反馈控制系统来实现温度控制。
最后,搅拌和保护气氛是多晶硅铸锭炉中的重要步骤。
通过搅拌硅料可以改善熔融过程中的均匀性,避免杂质团聚。
此外,为了保护熔融硅料不受氧化的影响,炉内通常需要保持特定的气氛,如氢气或氩气。
总结起来,多晶硅铸锭炉的工作原理包括硅料熔融和铸锭凝固两个主要步骤。
硅料经过加热熔化后,凝固过程中重新排列并形成晶体结构。
在实际操作中,需要考虑炉体结构、温度控制、搅拌和保护气氛等因素的影响。
多晶硅铸锭炉的工作原理:将多晶硅料装入有涂层的坩埚内放在定向凝固块上;关闭炉镗后抽真空,加热待硅料完全熔化后,隔热笼缓慢往上提升,通过定向凝固块将硅料结晶时释放的热量辐射到下炉腔内壁上,使硅料中形成一个竖直温度梯度。
这个温度梯度使坩埚内的硅液从底部开始凝固,从熔体底部向顶部生长。
硅料凝固后,硅锭经过退火、冷却后出炉完成整个铸锭过程。
热场是多晶硅铸钻炉的心心脏,其内装石墨加热器、隔热层、坩埚和硅料等。
多晶硅工艺生产过程必须通过加热室的调整来实现,因此,多晶硅铸锭炉加热室的结构设计显得至关重要。
1加热方式分析为使硅料熔融,必须采用合适的加热方式。
从加热的效果而言,感应加热和辐射加热均可以达到所需的温度。
如果采用感应加热的方式,由于磁场是贯穿硅料进行加热,在硅料内部内部很难形成稳定的温度梯度,破坏晶体生产的一致性,而采用辐射加热可以对结晶过程的热量传递进行精确控制,易于在坩埚内部形成垂直的温度梯度,因此我们优先采用辐射加热的方式。
2 加热器的设计多晶硅铸锭炉加热器的加热能力必须超过1650℃,同时材料不能和硅材料反应,不对硅料造成污染,能在真空及惰性气氛中长期使用。
符合使用条件可供选择的加热器有金属钨、钼和非金属石墨等。
由于钨、钼价格昂贵,加工困难,而石墨来源广泛,可加工成各种形状。
另外,石墨具有热惯性小、可以快速加热,耐高温、耐热冲击性好,辐射面积大、加热效率高、且基本性能稳定等特点,因此我们采用高纯石墨作为加热材料。
根据盛装硅料坩埚的特点,加热器设计为如图2形状。
1.石墨加热板;2.石墨加热板;3.角接器;4.石墨电极;5.支承环;6、7、8.碳、碳螺栓、螺母图 2 石墨加热器基本结构2.1石墨加热器的设计计算该炉基本参数:额定功率:165 KV A:最大线电流:3800A:最大输出电压:25V。
加热器的接线方式(见图3)。
图3 加热器的接线方式由I线=3800A,可得:I相=3800/ √3=2194A则每个电阻的电流:I R =2194/2=1097每个电阻的阻值:R=25/1097=0.0228欧该加热器由4块加热板组成,则每块加热板电阻:R板=R*4/6=0.0228*4/6=0.0342欧功率校核:P总=6V2/103R代入得:P总=165KV A,符合额定功率指标。
多晶硅还原炉内部结构
多晶硅还原炉是用于制造太阳能电池的重要设备之一。
它的内部结构主要包括
炉体、炉门、加热元件、陶瓷坩埚和气体流通系统。
首先,我们来介绍炉体。
多晶硅还原炉的炉体通常由高温耐火材料制成,如炉
砖和陶瓷板。
炉体是整个炉内结构的支撑框架,能够承受高温和压力。
炉门是多晶硅还原炉的入口和出口,用于装入原料和收取产物。
炉门通常由耐
火材料制成,具有良好的气密性和耐高温性能。
加热元件是多晶硅还原炉的核心部分。
它们主要包括电阻丝、电炉和感应线圈。
这些加热元件通过传导或辐射方式提供高温能量,使原料在炉内发生化学反应。
陶瓷坩埚是用于装载多晶硅还原炉原料的容器。
它通常由高温陶瓷材料制成,
具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性,能够承受高温和压力。
最后,气体流通系统在多晶硅还原炉内起到重要作用。
它主要包括进料口、排
气口和气体循环装置。
进料口用于将原料加入炉内,排气口用于排出产物和废气。
气体循环装置则能够保持炉内气氛的稳定,并确保反应的顺利进行。
总结起来,多晶硅还原炉内部结构包括炉体、炉门、加热元件、陶瓷坩埚和气
体流通系统。
这些部分相互配合,确保炉内的化学反应能够高效进行,从而生产出优质的太阳能电池。