DDL-500型多晶硅铸锭炉的开发与设计

在降低多晶硅成本及提高生产效率的前提下,对多晶硅铸锭炉进行了研究调查,通过对多晶硅铸锭炉结构进行改进,对热场等关键部位进行了重新的开发设计,提高了单炉单次的生产量,满足生产要求。     

多晶硅铸锭炉中准单晶硅锭的生长

介于多晶硅和单晶硅之间的准单晶生长技术逐渐被人们所重视。通过分析单晶硅晶体生长和多晶硅晶体生长的特点,在自主研发的多晶硅铸锭的基础上,介绍了如何通过设备改进和工艺改进,生长出晶体结构优于多晶硅的准单晶。准单晶制作的电池片光伏转换效率显著高于多晶硅。     

多晶硅铸锭炉生产工艺控制技术和设备组成

多晶硅铸锭炉是多晶硅制造的关键设备之一,其工艺流程的稳定性、设备控制的稳定性和先进性直接关系到是否生成出合格的硅锭,而合格的硅锭直接决定着硅片制成的电池的光电转换效率.比较详细地介绍了多晶硅铸锭炉典型的生产工艺、设备组成和控制系统.重点介绍了控制系统的硬件控制结构、软件流程以及在设计时体现出的独到的设计理念和创新性.     

国产多晶硅铸锭炉投入量产

<正>多晶硅作为一种能利用太阳能发电的材料,在再生能源紧缺的时代越来越被广泛应用。而生产多晶硅的铸碇炉技术,一直被国外企业所垄断。绍兴县精工机电研究所有限公司是一家集科工贸为一     

多晶硅铸锭用坩埚烧结炉的设计

多晶硅铸锭时是将硅材料放在一个耐高温容器即坩埚中将硅料熔化、冷却、长晶的过程。装硅料的容器必须耐高温,不挥发,一般采用氧化硅陶瓷制造。为了保证硅锭的纯度,在硅料放入前需在坩埚内表面喷涂一层隔离材料,然后将此材料与坩埚在高温下形成一体。坩埚烧结炉就是将此喷涂物与坩埚烧结起来,形成牢固的隔离层。本文介绍了设计方法,提供了详细设计计算过程,介绍了设备的特点,并结合实际使用情况给出了测试数据。     

基于微分先行PID算法的铸锭炉温控系统

针对多晶硅铸锭炉的温度控制,提出了一种基于微分先行算法的PID控制方法。应用结果说明,该PID控制方法能对多晶铸锭炉的温度进行有效控制。     

多晶硅铸锭温场分布的理论模拟与分析

采用二维轴对称近似的有限元法对DSS450型铸锭炉的温场分布进行理论模拟。对比分析了长晶过程中不同阶段的固液界面形状变化。随着长晶的持续进行,固液界面形状变得越平整,坩埚附近向内生长的晶体范围也变得越大。固液界面形状的变化会引起晶体生长方向的改变,出现晶体向内生长方式与向外生长方式的竞争现象,这种竞争的结果将导致位错、小晶粒的形成以及杂质的聚集。对硅锭中不同位置的硅片进行了电池试制,结果显示:位于硅块底部的硅片电池转换效率要高于位于硅块顶部的硅片电池转换效率;中央硅块的硅片电池转换效率要高于边缘硅块的硅片电池转换效率。最后模拟分析了工艺参数对固液界面形状的影响,并讨论了如何通过调整工艺参数来降低不同位置硅片间的质量差异。     

多晶硅定向凝固工艺中石墨加热器的影响

石墨加热器作为多晶硅铸锭工艺中的热源,它的尺寸和位置直接影响了多晶硅晶体生长过程中的温度分布和固液界面。通过对顶加热器、侧加热器以及顶-侧加热器三种不同的加热器的热场模拟研究,计算结果表明：目前采用的顶-侧加热器在多晶硅熔融和晶体生长过程中能够获得较好的效率和固液界面。     

多晶硅铸锭炉隔热屏的优化及数值模拟

为了降低多晶硅铸锭生产过程中的能耗损失,提高铸锭炉热场使用寿命,对某450型多晶硅铸锭炉热场隔热屏结构进行优化,设计了金属钼屏和非金属石墨碳毡复合隔热屏。通过有限元ANSYS软件对隔热屏优化前后铸锭炉模型铸锭过程分别进行数值模拟计算,分析铸锭过程中隔热屏温度分布,发现优化后铸锭炉中隔热屏厚度方向温度梯度增大,隔热屏外侧温度降低。将数值计算结果应用于实际生产中,缩短了铸锭生产周期,有利于降低能耗,提高生产效率。     

多晶硅锭定向凝固过程的数值模拟

研究了多晶硅锭定向凝固过程中晶体和熔体中的温度分布、固液界面的温度场,并对定向凝固过程进行了数值模拟,对热场对多晶硅晶体生长的影响进行了系统的理论分析和试验验证。     

晶体硅太阳能电池烧结工艺用炉体热功率设计

介绍太阳电池的原理及烧结工艺,通过研究烧结工艺与前道工序的关联因素,结合烧结工艺对温度曲线的要求,确定烧结炉的内部结构及温区分布,最后利用热工理论计算,得出炉体功率分布,找到最佳的烧结工艺状态,进而确定炉体的设计关键参数。     

准分子激光诱导非晶硅晶化制备多晶硅薄膜晶体管

讨论了用准分子激光诱导非晶硅晶化法制备多晶硅薄膜晶体管的结构与工艺优化问题。用 Xe Cl准分子激光器对 PECVD法生长的非晶硅薄膜进行了诱导晶化处理 ,成功制备了多晶硅薄膜晶体管 ,获得最大场效应迁移率为 1 4.5cm2 /V· s,亚阈值斜率为 1 .9V/dec,开关电流比为 1 .0× 1 0 6的器件性能。     

硅钢生产流程管理信息系统设计

简单介绍了六钢六轧厂硅钢生产的基本情况，通过分析整理出硅钢管理信息系统的系统要求，给出了整个系统的数据设计过程及模块设计过程，总结了该系统的运行情况。     

加热炉对流段炉管外表面化学清洗技术

加热炉在长期运行后其对流段炉管外表面积聚了大量的污垢，大大降低了对流段炉管的传热性能。本文详细地介绍了炉管外表面化学清洗技术及应用情况，采用自行研究的清洗工艺和药剂，可以有效地清除对流段炉管外表面污垢。现场应用效果非常理想：清洗过程中不腐蚀炉管、不损害炉衬，清洗液对环境无污染，清洗后炉管见金属本色、外表基本无污垢；开工后烟气出口温度比清洗前降低50℃～90℃，加热炉热效率提高5％左右。     

重掺杂直拉硅单晶氧化诱生缺陷的无铬腐蚀研究

采用无铬和含铬两种溶液共同腐蚀不同型号、不同掺杂剂和不同晶向的重掺单晶样品,研究如何更好地使用无铬腐蚀液显示重掺杂晶体氧化诱生缺陷.实验表明反应过程中温度控制在25～30℃,腐蚀液中适当增加缓冲溶剂,可以很好地控制表面腐蚀速度.实验还发现,对于<100>重掺样品,使用有搅拌的改良Dash无铬溶液显现的损伤缺陷密度低于有铬择优腐蚀液.而对于<111>重掺样品,未见明显差异.最后,探讨了在使用无铬溶液显示重掺Sb晶体缺陷时,缺陷难显现,而且密度低的原因.     

集成电路中多晶硅薄膜载流子迁移率的实验研究和理论模型

本文系统地研究了多晶硅薄膜载流子迁移率与掺杂浓度的关系,发现不仅如前人所指出的那样,多晶硅载流子迁移率在中等掺杂区有一极小值,而且同时在高掺杂区存在一个极大值.本文将前人提出的杂质分凝模型、晶粒间界陷阱模型和杂质散射机构结合起来,从理论上计算了极大值及其相应的掺杂浓度与晶粒大小、晶粒间界界面态密度的关系,并与实验结果进行了比较.理论模型较好地说明了实验结果.     

多孔硅可见光发射研究

用常规电化学方法制备了发射高效可见光的多孔硅样品。对样品进行了光谱研究。用非化学方法从样品表面得到了粉末状荧光物质(非多孔硅膜研磨产物),光谱测定证实它的光致发光光谱与原多孔硅样品光致发光光谱相同,粉末进一步研磨后仍能发出同样的可见光。多孔硅样品还可以实现阴极射线激发发出同样的高效可见光,但易因电子束的轰击而发光强度较快减弱。用扫描电镜(SEM)对多孔硅样品的形貌、结构、荧光粉末的形状、尺寸、多孔硅样品阴极荧光发射区域进行了系统的研究。实验结果表明多孔硅样品一般可分为三层结构:表面层、多孔层和单晶硅衬底,样品荧光是来源于其表面层的。对样品表层组分的x射线光电子谱(XPS)分析表明,此时的多孔硅表层有大量非硅元素存在,如:C、O、F(没考虑H),硅元素的原子个数比只占30％～50％。用同样的电化学方法在单晶硅未抛光面上和多晶硅未抛光面上制得了均匀发射可见光样品。上述实验结果说明,多孔硅的高效可见光发射是来源于样品制备过程中在其表面层中形成的粉末状荧光物质。