[實用新型]生產(chǎn)十或十一根硅芯的高頻線圈

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220751321.1
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN202989348U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉朝軒
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽金諾機械工程有限公司
• 主分類號: C30B15/14
• 分類號: C30B15/14;C30B13/20;C30B29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實用新型涉及人工晶體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種生產(chǎn)十或十一根硅芯的高頻線圈。

【背景技術(shù)】

目前，硅芯在國內(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：工作時通過給高頻線圈通入高頻電流，使高頻線圈產(chǎn)生電流對原料棒進行感應(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，熔化后的原料就會跟隨仔晶上升，形成一個新的柱形晶體，這個新的柱形晶體便是硅芯或其它材料晶體的制成品。

本設(shè)計人在線申請了多項實用新型或?qū)嵱眯滦偷母哳l線圈專利，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題一直是一個技術(shù)瓶頸，這主要是在原料棒的上端對應(yīng)拉制孔或化料孔形成的小溶區(qū)在拉制過程中，小溶區(qū)處的局部凹陷，另外的熔化原料向凹陷的小溶區(qū)流淌，也就是環(huán)繞中部拉制孔或化料孔的拉制孔的之間的原料棒的上端沒有得到利用，相應(yīng)的拉制根數(shù)也得不到拓展，在先申請中的拉制孔通過改變?yōu)榍蚺男卫瓶谆蛩涡卫瓶祝沟脵E圓度問題得以較大的克服。

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)置多少個拉制孔，相對應(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)量必須對應(yīng)相應(yīng)設(shè)備，形成一個可適應(yīng)設(shè)備的關(guān)鍵零部件。

在本人近期多次實驗中發(fā)現(xiàn)，導流槽處的空白區(qū)域通過添加拉制孔可以有效克服拉制根數(shù)限制的技術(shù)瓶頸，而且通過在導流槽處添加拉制孔，不僅使得拉制數(shù)量得到提升，而且對于原料棒上端減少局部過高也具有很好的益處，得到了相對平穩(wěn)度的提升；需要說明的是，高頻線圈看似一個簡單的銅板，實際制作難度極高，所以高頻線圈的單個售價都在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)接觸便會出現(xiàn)瞬間打火，這時不得不停爐進行高頻線圈的更換，這中間的停爐成本、線圈成本以及耗費工時都是難以克服的生產(chǎn)成本，通常情況下一個高頻線圈使用期限在一個星期左右。

多晶硅是太陽能光伏發(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。整個光伏產(chǎn)業(yè)的利潤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，由于歐洲金融危機的出現(xiàn)和國外技術(shù)的提升，美國對本國的多晶硅加工企業(yè)使用政府補貼方法，使得具有高技術(shù)和政府補貼的企業(yè)可以低價銷售，對于我國企業(yè)采取高關(guān)稅政策，并且歐洲國家紛紛取消太陽能補貼，國外訂單銳減，多晶硅價格一路暴跌。所以擺在我國多晶硅企業(yè)面前的是實實在在的生存問題。

事實上，多晶硅價格降低，終端市場價格也在降低，多晶硅的制作成本我國現(xiàn)在還無法跟國外先進的多晶硅企業(yè)相媲美，我們中國的多晶硅是迎合了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要而匆忙上陣的一個模式；無論是自主研發(fā)還是引進設(shè)備、技術(shù)的企業(yè)，與國際先進技術(shù)相比，仍然有較大差距。

本實用新型人在試驗成功的同時拉制多根硅芯技術(shù)“一爐五芯”，實現(xiàn)了國內(nèi)的多根硅芯同時拉制技術(shù)突破，節(jié)能效果明顯，成為江蘇中能、洛陽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，進一步降低成本是實用新型人不懈的技術(shù)訴求，只有降低生產(chǎn)成本，多晶硅行業(yè)才能夠有效增強競爭力，這也是我國多晶硅行業(yè)起死回生的必經(jīng)之路。

參考文獻：

網(wǎng)上對于本實用新型人在先申請技術(shù)的報道【我國硅材料生產(chǎn)實現(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)中國專利申請；

1、專利或申請?zhí)枴?00810182052.X；專利名稱、可同時生產(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?zhí)枴?00810182053.4；專利名稱、可同時生產(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?zhí)枴?00810182055.3；專利名稱、可同時生產(chǎn)五根硅芯及其它晶體材料的高頻線圈結(jié)構(gòu)；

4、專利或申請?zhí)枴?00810182054.9；專利名稱、可同時生產(chǎn)四根硅芯及其它晶體材料的高頻線圈結(jié)構(gòu)；