單晶爐熔料時間縮短裝置的制作方法

本實用新型屬于單晶硅生產技術領域，涉及一種單晶爐熔料時間縮短裝置。

背景技術：

在光伏發電領域中，單晶硅是太陽能電池的重要材料，目前單晶太陽能發電的成本大約在1元/度，太陽能發電的成本主要是太陽能電池片制作加工的成本，電站建成后的管理費用是相當低的。要降低太陽能發電的成本，要么就要提高單晶太陽能電池片的轉換效率，要么就要降低電池片的加工成本。現在規模化生產的商品電池效率已達到16％-18％，幾乎無改進空間，要降低單晶太陽能發電的單位成本就要從太陽能電池片下手。單晶太陽能發電的電池片基材硅片的成本占電池片總成本的70％左右，單晶硅片的拉晶成本占整個單晶硅片生產成本的70％。所以要降低太陽能發電的成本，就要降低單晶棒的生產成本。

現在單晶棒的生長方法大多采用直拉法在單晶爐中進行生產。所有的熔料都是采用石墨加熱器進行加熱的，因加熱器與硅料中間隔著石英坩堝、石墨堝兩層，吸熱比較慢導致加熱時間過長。單晶爐進行直拉法單晶生產的工藝流程包括裝爐、裝料、合爐、抽空、熔料、引晶、縮頸、放肩、等徑、收尾、停爐、拆爐等工藝，上述整套生產工藝耗時大約在80小時左右，由于單晶爐的加熱速度慢使得現在的熔料工藝需要8-10個小時，影響整體拉晶效率，生產成本高。

技術實現要素：

基于此，有必要提供一種能夠縮短硅料融化時間、提高單晶棒的生產效率的單晶爐熔料時間縮短裝置。

一種單晶爐熔料時間縮短裝置，包括石墨坩堝，所述石墨坩堝的外表面上繞有感應線圈，所述感應線圈具有電路接線端。

本申請單晶爐熔料時間縮短裝置的優點在于：通過在石墨坩堝的外表面上繞感應線圈，可以在開始熔化硅料的時候，將感應線圈通電，與現有的單晶爐內的加熱裝置一起對硅料進行加熱，提高加熱效率，縮短硅料融化時間，提高單晶棒的生產效率。

在其中一個實施例中，所述石墨坩堝的外表面上設置有用于容納感應線圈的螺旋狀的凹槽，所述感應線圈沿著所述凹槽繞在石墨坩堝的外表面上。

在其中一個實施例中，它還包括用于控制感應線圈通電和斷電的控制器。

在其中一個實施例中，單晶爐熔料時間縮短裝置還包括設置在單晶爐外底面的兩個電極，所述感應線圈的電路接線端能夠連接到單晶爐外底面的兩個電極上。

在其中一個實施例中，單晶爐外底面的兩個電極為銅電極。

在其中一個實施例中，控制器能夠調節感應線圈的電壓和電流。

在其中一個實施例中，所述單晶爐熔料時間縮短裝置還包括設置在單晶爐內的溫度感測器，所述溫度感測器連接到控制器。

附圖說明

圖1為本實用新型單晶爐熔料時間縮短裝置的結構示意圖；

圖2是圖1的局部放大圖；

圖3是單晶爐外底部的結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似改進，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。

下面結合附圖，說明本實用新型的較佳實施方式。

如圖1-3所示，本申請的單晶爐熔料時間縮短裝置，包括石墨坩堝2，石墨坩堝2的外表面上繞有感應線圈8，感應線圈8具有電路接線端1、3。通過在石墨坩堝的外表面上繞感應線圈，可以在開始熔化硅料的時候，將感應線圈通電，與現有的單晶爐內的加熱裝置一起對硅料進行加熱，提高加熱效率，縮短硅料融化時間，提高單晶棒的生產效率。石墨坩堝2的外表面上設置有用于容納感應線圈8的螺旋狀的凹槽7，感應線圈8沿著凹槽7繞在石墨坩堝2的外表面上。設置凹槽7的好處在于：防止感應線圈8相互觸碰，引起短路。

它還包括用于控制感應線圈8通電和斷電的控制器，控制器能夠調節感應線圈8的電壓和電流。單晶爐熔料時間縮短裝置還包括設置在單晶爐內的溫度感測器，該溫度感測器用于感測單晶爐內的溫度，溫度感測器連接到控制器。

單晶爐熔料時間縮短裝置還包括設置在單晶爐4外底面的兩個電極5、6，感應線圈8的電路接線端1、3能夠分別連接到單晶爐4外底面的兩個電極5、6上。單晶爐外底面的兩個電極為銅電極，該兩個銅電極連接到電控柜上。

在熔料開始時，打開單晶爐中的加熱裝置，并且接通感應線圈8，待硅料融化后，關閉感應線圈8，只余下加熱裝置繼續工作。其中，在接通感應線圈8后，可以通過控制器設定感應線圈8的電壓和電流至需要的數值。

在接通感應線圈8后,設定感應線圈8的電壓為40V,電流為700A，功率為30KW,至硅料融化后，關閉感應線圈8。整個硅料的融化時間相對于現有技術可以節約1.5個小時。

在接通感應線圈8后,設定感應線圈8的電壓為60V,電流為800A，功率為48KW,至硅料融化后，關閉感應線圈8。整個硅料的融化時間相對于現有技術可以節約2個小時。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。