專利名稱：一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及多晶硅領(lǐng)域，尤其涉及一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能源供應(yīng)與能源安全已經(jīng)成為世界各國(guó)未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略重要組成部分，太陽(yáng)能是用之不盡、取之不竭清潔無(wú)污染的新能源，各國(guó)紛紛不遺余力地研究發(fā)展其利用技術(shù)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是太陽(yáng)能利用中的重要方向之一，目前光伏發(fā)電技術(shù)逐步成熟，太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用也在蓬勃發(fā)展，但是，太陽(yáng)能級(jí)多晶硅原料供應(yīng)嚴(yán)重不足已經(jīng)成為太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。為解決太陽(yáng)能級(jí)多晶硅供應(yīng)問(wèn)題，世界各國(guó)在此領(lǐng)域展開了激烈的競(jìng)爭(zhēng)，研究隊(duì)伍持續(xù)組建、研究經(jīng)費(fèi)不斷投入、情報(bào)刺探活動(dòng)極其頻繁。目前，已有的西門子工藝、改良西門子工藝、硅烷裂解工藝三大太陽(yáng)能級(jí)多晶硅制造技術(shù)都掌握在美國(guó)、日本、德國(guó)手中。我國(guó)在太陽(yáng)能多晶硅領(lǐng)域的科研攻關(guān)已經(jīng)開展多年，也已經(jīng)逐漸掌握了國(guó)外第一代或第二代西門子工藝、改良西門子工藝、硅烷裂解工藝。但是阻止太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用的另一個(gè)主要因素是太陽(yáng)能多晶硅的生產(chǎn)成本，西門子工藝、改良西門子工藝、硅烷裂解工藝生產(chǎn)的多晶硅成本很高，即便是美國(guó)、日本、德國(guó)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)。因此，尋求一種低成本高產(chǎn)量的太陽(yáng)能多晶硅生產(chǎn)技術(shù)已成為世界各國(guó)爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種加工工藝簡(jiǎn)單、操作方便、大幅度降低生產(chǎn)成本的制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)。為了克服背景技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)，依次包括如下裝置烘烤裝置、定向長(zhǎng)晶裝置、切割裝置、檢測(cè)裝置、截?cái)嘌b置、磨光裝置、倒角裝置、切片裝置，所述烘烤裝置包括烘箱、坩堝、加熱棒、真空泵，所述定向長(zhǎng)晶裝置包括爐體、發(fā)熱器、反射屏，所述切割裝置包括工作臺(tái)、電機(jī)、固定裝置、網(wǎng)狀鋼線，所述檢測(cè)裝置包括發(fā)射裝置、接收裝置、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、成像系統(tǒng)，所述截?cái)嘌b置包括工作臺(tái)、夾具、帶鋸輪，所述磨光裝置包括機(jī)床、滑動(dòng)導(dǎo)軌、壓緊裝置、 砂輪，所述倒角裝置包括工作臺(tái)、砂輪、固定裝置，所述切片裝置包括電機(jī)、砂輪片、夾緊裝置、冷卻裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)一步包括所述坩堝內(nèi)壁噴涂有氮化硅涂層。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)一步包括所述爐體包括上爐體、下爐體，所述上爐體和下爐體之間通過(guò)升降裝置連接。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)一步包括所述切割裝置還包括晶托，所述晶托包括底板及固定在底板四周的鎖緊裝置。[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)一步包括所述鎖緊裝置包括第一螺釘和第二螺釘，所述第一螺釘固定在底板上，所述第二螺釘貫穿第一螺釘，第二螺釘與第一螺釘之間為螺紋連接。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)一步包括所述磨光裝置中砂輪包括成對(duì)的粗精磨混合砂輪及成對(duì)的拋光砂輪，所述粗精磨混合砂輪對(duì)稱設(shè)置在滑動(dòng)導(dǎo)軌前端，所述拋光砂輪對(duì)稱設(shè)置在滑動(dòng)導(dǎo)軌后端。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的多晶硅生產(chǎn)方法相比，具有工藝科學(xué)，流程連續(xù)，節(jié)約能源， 減輕污染，生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠等顯著優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、烘烤裝置，2、定向長(zhǎng)晶裝置，3、切割裝置，4、檢測(cè)裝置，5、截?cái)嘌b置，6、磨光裝置，7、倒角裝置，8、切片裝置。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖1所示的一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)，依次包括如下裝置烘烤裝置1、定向長(zhǎng)晶裝置2、切割裝置3、檢測(cè)裝置4、截?cái)嘌b置5、磨光裝置6、倒角裝置7、切片裝置8。所述烘烤裝置1包括烘箱、坩堝、加熱棒、真空泵，所述坩堝內(nèi)壁噴涂有氮化硅涂層。所述定向長(zhǎng)晶裝置2包括爐體、坩堝、發(fā)熱器、反射屏，所述爐體包括上爐體、下爐體，所述上爐體和下爐體之間通過(guò)升降裝置連接，所述升降裝置為三個(gè)，呈三角分布在爐體周邊。所述切割裝置3包括工作臺(tái)、電機(jī)、固定裝置、網(wǎng)狀鋼線、晶托，所述晶托包括底板及固定在底板四周的鎖緊裝置，所述鎖緊裝置包括第一螺釘和第二螺釘，所述第一螺釘固定在底板上，所述第二螺釘貫穿第一螺釘，第二螺釘與第一螺釘之間為螺紋連接。通過(guò)鎖緊裝置可將多晶硅錠固定在底板上，從而精確地完成多晶硅錠的線開方。所述檢測(cè)裝置4包括發(fā)射裝置、接收裝置、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、成像系統(tǒng)，將多晶硅錠放在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，發(fā)射裝置發(fā)射紅外線，使多晶硅錠中的雜質(zhì)吸收紅外光，通過(guò)接收裝置將這些雜質(zhì)在成像系統(tǒng)中呈現(xiàn)出來(lái)。單軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)，從而使多晶硅錠的各面都能得到檢測(cè)，成像過(guò)程將自動(dòng)標(biāo)出雜質(zhì)的位置所在。所述截?cái)嘌b置5包括工作臺(tái)、夾具、帶鋸輪，通過(guò)夾具將多晶硅錠夾緊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶鋸輪將檢測(cè)裝置標(biāo)出的雜質(zhì)截?cái)?。所述磨光裝置6包括機(jī)床、滑動(dòng)導(dǎo)軌、壓緊裝置、砂輪，所述砂輪包括成對(duì)的粗精磨混合砂輪及成對(duì)的拋光砂輪，所述粗精磨混合砂輪對(duì)稱設(shè)置在滑動(dòng)導(dǎo)軌前端，所述拋光砂輪對(duì)稱設(shè)置在滑動(dòng)導(dǎo)軌后端。所述倒角裝置7包括工作臺(tái)、砂輪、固定裝置，可對(duì)多晶硅錠的進(jìn)行精確倒角。所述切片裝置8包括電機(jī)、砂輪片、夾緊裝置、冷卻裝置，通過(guò)該切片裝置將上述加工后的多晶硅錠進(jìn)行切片，從而完成多晶硅的加工。其加工步驟如下步驟1、選用純度為99. 99999%的多晶硅原料；步驟2、用噴涂裝置在坩堝內(nèi)壁噴涂氮化硅層，所述氮化硅層為氮化硅粉末和純水的懸浮液；步驟3、將噴涂好的坩堝放入烘烤裝置1中燒結(jié)，包括五步第一步，常溫-800°C， 時(shí)間為2. 5-3. 5小時(shí)；第二步800°C -1100°C，時(shí)間為3-5小時(shí)；第三步，1000°C _1200°C，恒溫4-6小時(shí)，第四步1100°C _800°C，時(shí)間為3. 5-4. 5小時(shí)；第五步，開爐自然冷卻。步驟4、將準(zhǔn)備好的多晶硅原料裝入坩堝中；步驟5、將裝好的坩堝放入定向長(zhǎng)晶裝置2中進(jìn)行加熱至1400°C -1500°C，使多晶硅原料熔化成液態(tài)，保持一個(gè)穩(wěn)定的溫度梯度，定向長(zhǎng)晶，然后退火、冷卻，凝固成型多晶硅錠，爐外冷卻，整個(gè)過(guò)程48小時(shí)；步驟6、將多晶硅錠通過(guò)聚氨酯發(fā)泡填縫劑粘連在晶托上，裝入切割機(jī)床3，設(shè)置切割參數(shù)工作臺(tái)速度為2000-2400/min，線速度為13-15m/s，流量為120-140kg/min，張力為80-100N，回線率為99-99. 4%，然后對(duì)多晶硅錠進(jìn)行切割，將多晶硅切割成大小相等的 25塊；步驟7、通過(guò)檢測(cè)裝置4檢測(cè)切割后的多晶硅塊，在不達(dá)標(biāo)的部位劃線，放入截?cái)嘌b置5截?cái)?，切除不達(dá)標(biāo)部分；步驟8、將截?cái)嗪蟮亩嗑Ч鑹K用磨光裝置6進(jìn)行表面磨光，然后用倒角裝置7進(jìn)行倒角；步驟9、將倒角后的多晶硅塊放入切片裝置8進(jìn)行切片，完成產(chǎn)品的加工。以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求1.一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于依次包括如下裝置烘烤裝置(1)、定向長(zhǎng)晶裝置O)、切割裝置(3)、檢測(cè)裝置G)、截?cái)嘌b置(5)、磨光裝置(6)、倒角裝置(7)、切片裝置(8)，所述烘烤裝置(1)包括烘箱、坩堝、加熱棒、真空泵，所述定向長(zhǎng)晶裝置(2)包括爐體、坩堝、發(fā)熱器、反射屏，所述切割裝置(3)包括工作臺(tái)、電機(jī)、固定裝置、網(wǎng)狀鋼線，所述檢測(cè)裝置(4)包括發(fā)射裝置、接收裝置、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、成像系統(tǒng)，所述截?cái)嘌b置( 包括工作臺(tái)、夾具、帶鋸輪，所述磨光裝置(6)包括機(jī)床、滑動(dòng)導(dǎo)軌、壓緊裝置、砂輪， 所述倒角裝置(7)包括工作臺(tái)、砂輪、固定裝置，所述切片裝置(8)包括電機(jī)、砂輪片、夾緊裝置、冷卻裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述坩堝內(nèi)壁噴涂有氮化硅涂層。
3.如權(quán)利要求1所述的一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述爐體包括上爐體、下爐體，所述上爐體和下爐體之間通過(guò)升降裝置連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述切割裝置C3)還包括晶托，所述晶托包括底板及固定在底板四周的鎖緊裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述鎖緊裝置包括第一螺釘和第二螺釘，所述第一螺釘固定在底板上，所述第二螺釘貫穿第一螺釘，第二螺釘與第一螺釘之間為螺紋連接。
6.如權(quán)利要求4所述的一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述磨光裝置(6)中砂輪包括成對(duì)的粗精磨混合砂輪及成對(duì)的拋光砂輪，所述粗精磨混合砂輪對(duì)稱設(shè)置在滑動(dòng)導(dǎo)軌前端，所述拋光砂輪對(duì)稱設(shè)置在滑動(dòng)導(dǎo)軌后端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種制備太陽(yáng)能電池級(jí)多晶硅的生產(chǎn)系統(tǒng)，依次包括如下裝置烘烤裝置、定向長(zhǎng)晶裝置、切割裝置、檢測(cè)裝置、截?cái)嘌b置、磨光裝置、倒角裝置、切片裝置。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的多晶硅生產(chǎn)方法相比，具有工藝科學(xué)，流程連續(xù)，節(jié)約能源，減輕污染，生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠等顯著優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C30B29/06GK202058774SQ20112006875
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者陸國(guó)富 申請(qǐng)人:常州市萬(wàn)陽(yáng)光伏有限公司