[發(fā)明專利]生產(chǎn)十五或十六根硅芯的高頻線圈

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210345727.4
• 申請(qǐng)日: 2012-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103668434A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉朝軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽(yáng)金諾機(jī)械工程有限公司
• 主分類號(hào): C30B13/20
• 分類號(hào): C30B13/20;C30B15/14;C30B29/06;H05B6/42
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及高頻線圈技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種生產(chǎn)十五或十六根硅芯的高頻線圈。

【背景技術(shù)】

目前，硅芯在國(guó)內(nèi)使用量非常巨大；現(xiàn)有的硅芯、單晶硅及其它材料晶體區(qū)熔方式生產(chǎn)的工藝過(guò)程中，大多使用的是一種單目高頻線圈，其工作原理是：工作時(shí)通過(guò)給高頻線圈通入高頻電流，使高頻線圈產(chǎn)生電流對(duì)原料棒進(jìn)行感應(yīng)加熱，加熱后的原料棒上端頭形成融化區(qū)，然后將仔晶通過(guò)拉制孔后插入原料棒上端的熔化區(qū)，然后慢慢提升仔晶，熔化后的原料就會(huì)跟隨仔晶上升，形成一個(gè)新的柱形晶體，這個(gè)新的柱形晶體便是硅芯或其它材料晶體的制成品。

本設(shè)計(jì)人在先申請(qǐng)了多項(xiàng)發(fā)明或?qū)嵱眯滦偷母哳l線圈專利，使得單根硅芯的拉制國(guó)內(nèi)基本結(jié)束，使用中雖然得到了較好的技術(shù)效果，但如何在高頻線圈上分布較多的拉制孔和拉制出的硅芯橢圓度問(wèn)題一直是一個(gè)技術(shù)瓶頸，這主要是高頻線圈電流分布問(wèn)題的限制，若拉制孔設(shè)置過(guò)多，便會(huì)使得原料棒的受熱不勻，局部化料不徹底，也就是對(duì)應(yīng)拉制孔或化料孔形成的小溶區(qū)在拉制過(guò)程中，小溶區(qū)處的融化原料供應(yīng)不了拉制所需，相應(yīng)的拉制根數(shù)也得不到拓展，在先申請(qǐng)中的拉制孔通過(guò)改變?yōu)榍蚺男卫瓶谆蛩涡卫瓶祝沟脵E圓度問(wèn)題得以較大的克服。

需要解釋的是在高頻線圈上孔位布局不是隨便的，也就是高頻線圈上設(shè)置多少個(gè)拉制孔，拉制孔位置如何排列，相對(duì)應(yīng)的電壓調(diào)整、籽晶夾頭結(jié)構(gòu)等均需要做適應(yīng)性調(diào)整，設(shè)備的匹配程度也是主要環(huán)節(jié)，所以高頻線圈拉制孔的數(shù)量必須對(duì)應(yīng)相應(yīng)設(shè)備，形成一個(gè)可適應(yīng)設(shè)備的關(guān)鍵零部件。

在本人近期多次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，球拍形拉制孔或水滴形拉制孔上設(shè)置的引流槽或“V”形豁口引流作用明顯，可以說(shuō)是高頻線圈技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)創(chuàng)舉，突破了原有拉制孔的圓形或略帶橢圓格局，也就是引流槽或“V”形豁口可以有效克服拉制根數(shù)限制的技術(shù)瓶頸，使得拉制數(shù)量得到提升，而且對(duì)于原料棒上端減少局部溫度過(guò)低不能夠化料也具有很好的益處，得到了相對(duì)穩(wěn)定的原料融化；需要說(shuō)明的是，高頻線圈看似一個(gè)簡(jiǎn)單的銅板，實(shí)際制作難度極高，所以高頻線圈的單個(gè)售價(jià)都在3000元以上，其中的制作研發(fā)為主要成本；而且高頻線圈屬于易耗品，也就是原料棒上端以及拉制過(guò)程中的硅芯都不得與高頻線圈有任何接觸，一旦出現(xiàn)接觸便會(huì)出現(xiàn)瞬間打火，這時(shí)不得不停爐進(jìn)行高頻線圈的更換，這中間的停爐成本、線圈成本以及耗費(fèi)工時(shí)都是難以克服的生產(chǎn)成本，通常情況下一個(gè)高頻線圈使用期限在一個(gè)月左右。

多晶硅是太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分。光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈從上游到下游，主要包括的產(chǎn)業(yè)鏈條包括多晶硅、硅片、電池片以及電池組件。整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)的利潤(rùn)和成本幾乎都集中在上游的多晶硅生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也就是使用高頻線圈的晶體拉制，還原爐的晶體還原過(guò)程耗電量和加工成本占到很大部分。

但是，由于歐洲金融危機(jī)的出現(xiàn)和國(guó)外技術(shù)的提升，美國(guó)對(duì)本國(guó)的多晶硅加工企業(yè)使用政府補(bǔ)貼方法，使得具有高技術(shù)和政府補(bǔ)貼的企業(yè)可以低價(jià)銷售，對(duì)于我國(guó)企業(yè)采取高關(guān)稅政策，并且歐洲國(guó)家紛紛取消太陽(yáng)能補(bǔ)貼，國(guó)外訂單銳減，多晶硅價(jià)格一路暴跌。所以擺在我國(guó)多晶硅企業(yè)面前的是實(shí)實(shí)在在的生存問(wèn)題。

事實(shí)上，多晶硅價(jià)格降低，終端市場(chǎng)價(jià)格也在降低，多晶硅的制作成本我國(guó)現(xiàn)在還無(wú)法跟國(guó)外先進(jìn)的多晶硅企業(yè)相媲美，我們中國(guó)的多晶硅是迎合了太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要而匆忙上陣的一個(gè)模式；無(wú)論是自主研發(fā)還是引進(jìn)設(shè)備、技術(shù)的企業(yè)，與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)相比，仍然有較大差距。

本發(fā)明人在試驗(yàn)成功的同時(shí)拉制多根硅芯技術(shù)“一爐五芯”，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)的多根硅芯同時(shí)拉制技術(shù)突破，節(jié)能效果明顯，成為江蘇中能、洛陽(yáng)中硅等大型多晶硅企業(yè)的主選設(shè)備，不僅獲得了生產(chǎn)、用電成本的大幅度降低，也獲得了巨大的商業(yè)成功。

然而，進(jìn)一步降低成本是發(fā)明人不懈的技術(shù)訴求，只有降低生產(chǎn)成本，一次拉制出更多的硅芯，多晶硅行業(yè)才能夠有效增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，這也是我國(guó)多晶硅行業(yè)起死回生的必經(jīng)之路。

參考文獻(xiàn)：

網(wǎng)上對(duì)于本發(fā)明人在先申請(qǐng)技術(shù)的報(bào)道【我國(guó)硅材料生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)“一爐五芯”】；

鏈接網(wǎng)址http：//www.cpcia.org.cn/html/news/20094/65746_9044.shtml

以下為相關(guān)中國(guó)專利申請(qǐng)；

1、專利或申請(qǐng)?zhí)枴?00810182052.X；專利名稱、可同時(shí)生產(chǎn)七根硅芯及其它晶體材料的高頻線圈結(jié)構(gòu)；

2、專利或申請(qǐng)?zhí)枴?00810182053.4；專利名稱、可同時(shí)生產(chǎn)八根硅芯及其它晶體材料的高頻線圈結(jié)構(gòu)；

3、專利或申請(qǐng)?zhí)枴?00810182055.3；專利名稱、可同時(shí)生產(chǎn)五根硅芯及其它晶體材料的高頻線圈結(jié)構(gòu)；