專利名稱：晶體硅生長速度的測試方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光伏行業(yè)技術領域，更具體地說，涉及一種晶體硅生長速度的測試方法及系統(tǒng)。
背景技術：
目如，光伏行業(yè)的生廣鏈條主要包括多晶娃一單晶娃一電池片一電池組件一應用系統(tǒng)等。其中，多晶硅一般是在特定的多晶爐中以鑄錠的形式由液態(tài)的硅(簡稱液硅)生長成固態(tài)的硅(簡稱固硅)，其形成過程可包括抽真空、熔化、結晶、退火和冷卻五個階段。在上述五個階段中，所述結晶階段主要是運用熱交換法(即定向凝固法)控制晶體硅的生長。在此階段中，晶體硅生長的速度直接關系到鑄出的多晶硅的品質，如摻雜質量、少子壽命等。為了保證或提高所述多晶硅的品質，應該實時地獲取(或測試)晶體硅的生長速度，以便能夠針對生長速度不符合要求的情況及時調整工藝參數(shù)?，F(xiàn)有工藝中在測試晶體硅生長速度時所用的工具為石英玻璃棒(簡稱石英棒)，具體測試過程為通過人工的方式每隔一段時間將石英棒插入液硅中，當所述石英棒接觸到固硅(由液硅而生成，位于液硅下面)表面后記錄石英棒下移的距離，然后提起石英棒恢復到插入前的位置；相隔固定時間后，重復一次測量，計算相鄰兩次石英棒下移距離的差值，該差值即為此固定時間段內晶體硅生長的高度，進而可以得出此固定時間段內晶體硅生長的速度。但是，依照現(xiàn)有方法對晶體硅生長速度進行測試具有如下缺點第一、由于該測試過程為人工移動石英棒的過程，而人工移動石英棒進行測試的測量精度不高，石英棒伸入到固硅表面的力度、位置等都會影響測量結果；第二、如果石英棒伸至固硅表面后未及時拔出，則會使石英棒被粘住，無法拔出，導致石英棒斷裂并殘留在硅料中，致使多晶硅中氧含量增加，品質下降；第三、石英棒通過法蘭面伸進多晶爐內，在伸入的過程中如果密封性不好，則會將空氣帶入爐內，繼而影響多晶硅的品質。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種晶體硅生長速度的測試方法及系統(tǒng)，該方法能夠精確地測試晶體硅的生長速度，且測試過程中不會對晶體硅的品質造成影響。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案—種晶體硅生長速度的測試方法，該方法包括計算多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后固態(tài)硅的高度h2及硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后液態(tài)硅表面上升的高度Ah ；利用激光測距儀測量出液態(tài)硅表面至激光源的第一距離L1 ；在測量出L1后，相隔第一時間段A T1后利用激光測距儀測量出液態(tài)硅表面至激光源的第二距離L2 ；
將h2、 △h、l1、l2代入公式
權利要求
1.一種晶體硅生長速度的測試方法，其特征在于，包括 計算多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后固態(tài)硅的高度h2及硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后液態(tài)硅表面上升的高度Ah ； 利用激光測距儀測量出液態(tài)硅表面至激光源的第一距離L1 ； 在測量出L1后，相隔第一時間段AT1后利用激光測距儀測量出液態(tài)硅表面至激光源的第二距離L2 ； 將IvAKLpL2和AT1代入公式
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，計算多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后固態(tài)硅的高度h2及硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后液態(tài)硅表面上升的高度Ah，具體為 根據(jù)多晶爐內硅料的質量及多晶爐內坩堝的底面積計算得出該多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后固態(tài)硅的高度h2 ； 將h2代入公式
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，計算多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后固態(tài)硅的高度h2及硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后液態(tài)硅表面上升的高度Ah，具體為 根據(jù)多晶爐內硅料的質量及多晶爐內坩堝的底面積計算得出該多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后固態(tài)硅的高度h2 ； 利用激光測距儀測量出多晶爐內硅料完全熔化成液體狀態(tài)時液態(tài)硅表面至激光源的距離Ltl ； 利用激光測距儀測量出多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后固態(tài)硅表面至激光源的距離Ln ； 將Ltl和Ln代入公式Ah = L0-Ln中，得出多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后液態(tài)硅表面上升的高度Ah。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，還包括 在測量出L2后，相隔第二時間段AT2后利用激光測距儀測量出液態(tài)硅表面至激光源的第三距離L3 ； 在測量出L3后，相隔第三時間段AT3后利用激光測距儀測量出液態(tài)硅表面至激光源的第四距離L4; 以此類推，利用激光測距儀測量出液態(tài)硅表面至激光源的第n距離Ln ;其中，Ln ^ Ln,所述Ln為利用激光測距儀測量出的多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后固態(tài)硅表面至激光源的距離。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，還包括將h2、Ah、L2、L3和AT2代入公式
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)數(shù)據(jù)V1.AT1. V2、AT2、V3、AT3........Vn^1及ATlri，擬合出多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)過程中晶體硅的生長速度曲線圖。
7.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)多晶爐的型號及大小、多晶爐內坩堝的型號及坩堝的大小、坩堝支撐板的大小對所述第一時間段AT1內晶體硅的生長速度'進行修正。
8.一種晶體硅生長速度的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括預計算単元、測距單元和計算單元； 其中 所述預計算單元用于計算多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后固態(tài)硅的高度h2及硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后液態(tài)硅表面上升的高度Ah ； 所述測距単元用于測量液態(tài)硅表面至激光源的距離； 所述計算単元用于根據(jù)所述預計算單元計算出的h2和Ah、所述測距単元所測量出的數(shù)據(jù)以及相應的公式計算得出晶體硅的生長速度。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括繪圖單元；所述繪圖単元用于根據(jù)所述計算單元所計算出的晶體硅的生長速度繪制出晶體硅生長速度的曲線圖。
10.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括修正単元；所述修正単元用于對所述計算単元所計算出的晶體硅的生長速度進行修正。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種晶體硅生長速度的測試方法及系統(tǒng)。所述測試方法包括計算多晶爐內硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后固態(tài)硅的高度h2及硅料由完全熔化狀態(tài)轉變成完全固體狀態(tài)后液態(tài)硅表面上升的高度Δh；利用激光測距儀測量出液態(tài)硅表面至激光源的第一距離L1；在測量出L1后，相隔第一時間段ΔT1后利用激光測距儀測量出液態(tài)硅表面至激光源的第二距離L2；將h2、Δh、L1、L2和ΔT1代入公式中，得出第一時間段ΔT1內晶體硅的生長速度V1。通過本發(fā)明所提供的晶體硅生長速度的測試方法，能夠精確地測試晶體硅的生長速度，且測試過程中不會對晶體硅的品質造成影響。
文檔編號G01P3/68GK102732960SQ20111009516
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權日2011年4月14日
發(fā)明者鄭志東, 黃水霞 申請人:浙江昱輝陽光能源有限公司