[發(fā)明專利]大熱場(chǎng)環(huán)境下的擴(kuò)肩工藝方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111448052.1
• 申請(qǐng)日: 2021-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116200814A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文霞;郭謙;周彥杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古中環(huán)協(xié)鑫光伏材料有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/22
• 分類號(hào): C30B15/22;C30B29/06
• 代理公司: 天津諾德知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 欒志超

本發(fā)明提供一種大熱場(chǎng)環(huán)境下的擴(kuò)肩工藝方法、裝置、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，在擴(kuò)肩過(guò)程中，監(jiān)測(cè)放肩角的大小，并根據(jù)放肩角的大小調(diào)節(jié)擴(kuò)肩功率，控制擴(kuò)肩溫度。本發(fā)明的有益效果是減少人為干預(yù)，自動(dòng)進(jìn)行擴(kuò)肩過(guò)程中擴(kuò)肩功率的調(diào)節(jié)，改善擴(kuò)肩過(guò)程中界面穩(wěn)定性，提高擴(kuò)肩成活率，提高生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光伏技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種大熱場(chǎng)環(huán)境下的擴(kuò)肩工藝方法、裝置、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

單晶硅棒的生產(chǎn)過(guò)程包括多晶硅的融化，穩(wěn)溫、種籽晶，放肩、生長(zhǎng)、收尾、冷卻，在現(xiàn)有的技術(shù)中單晶硅棒的生產(chǎn)全過(guò)程均利用高純氬氣作為保護(hù)氣，以保護(hù)單晶硅棒的生長(zhǎng)，隨著熱場(chǎng)尺寸加大，硅棒直徑的增加，晶體生長(zhǎng)難度在不斷的增加，尤其是穩(wěn)溫、擴(kuò)肩及收尾過(guò)程，極大影響產(chǎn)能及品質(zhì)，增加生產(chǎn)負(fù)擔(dān)，增加人力物力，變相增加了生產(chǎn)成本。

晶體生長(zhǎng)時(shí)界面形狀一般有三種類型：平面、凸面、凹面。固液界面不是平面狀時(shí)，在凝固過(guò)程中會(huì)使晶棒內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，大尺寸單晶因其熱場(chǎng)變大，尺寸變大，穩(wěn)溫過(guò)程中熔體內(nèi)溫度分布較小尺寸熱場(chǎng)更加不均勻，同時(shí)晶體徑向溫度梯度大，生長(zhǎng)溫度高、熱導(dǎo)率低，在熱應(yīng)力的作用下晶體容易發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生高密度位錯(cuò)，尤其是擴(kuò)肩過(guò)程生長(zhǎng)不穩(wěn)定，擴(kuò)肩一致性差，單晶成活率低。所以大尺寸單晶在擴(kuò)肩過(guò)程對(duì)于溫度的穩(wěn)定性，固液界面平穩(wěn)性、熔體溫度梯度均勻性、雜質(zhì)偏析等容易造成局部應(yīng)力集中的工藝要求更高。當(dāng)前為改善擴(kuò)肩成活率，需要有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員擴(kuò)肩過(guò)程進(jìn)行溫度拉速調(diào)節(jié)來(lái)保證擴(kuò)肩肩型一致性，并提升擴(kuò)肩成活率，對(duì)人員依賴性較強(qiáng)，自動(dòng)化程度低。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種大熱場(chǎng)環(huán)境下的擴(kuò)肩工藝方法、裝置、設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的以上或者其他問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種大熱場(chǎng)環(huán)境下的擴(kuò)肩工藝方法，在擴(kuò)肩過(guò)程中，監(jiān)測(cè)放肩角的大小，并根據(jù)放肩角的大小調(diào)節(jié)擴(kuò)肩功率，控制擴(kuò)肩溫度。

進(jìn)一步的，監(jiān)測(cè)放肩角的大小的步驟中，監(jiān)測(cè)擴(kuò)肩長(zhǎng)度及與擴(kuò)肩長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的擴(kuò)肩直徑，根據(jù)擴(kuò)肩長(zhǎng)度與擴(kuò)肩直徑計(jì)算放肩角，計(jì)算放肩角的大小。

進(jìn)一步的，設(shè)定放肩角為θ，則放肩角的計(jì)算公式為：

θ＝2arctan(D/2/L)

其中，D為擴(kuò)肩直徑，L為擴(kuò)肩長(zhǎng)度。

進(jìn)一步的，根據(jù)放肩角的大小調(diào)節(jié)擴(kuò)肩功率時(shí)，包括：

當(dāng)放肩角不大于第一放肩角時(shí)，擴(kuò)肩功率減少第一功率變化量；

當(dāng)放肩角大于第一放肩角且不大于第二放肩角時(shí)，擴(kuò)肩功率保持不變；

當(dāng)放肩角大于第二放肩角且不大于第三放肩角時(shí)，擴(kuò)肩功率增加一個(gè)第一功率變化量；

當(dāng)放肩角大于第三放肩角時(shí)，擴(kuò)肩功率為增加一個(gè)第二功率變化量。

進(jìn)一步的，第一放肩角小于第二放肩角，第二放肩角小于第三放肩角。

進(jìn)一步的，第一功率變化量小于第二功率變化量。

進(jìn)一步的，在擴(kuò)肩過(guò)程中，監(jiān)測(cè)放肩角的大小時(shí)，每隔一個(gè)時(shí)間變化量進(jìn)行放肩角的計(jì)算。

一種大熱場(chǎng)環(huán)境下的擴(kuò)肩裝置，包括：

擴(kuò)肩直徑獲取模塊，用于獲取擴(kuò)肩過(guò)程中擴(kuò)肩直徑；

擴(kuò)肩長(zhǎng)度獲取模塊，用于獲取擴(kuò)肩過(guò)程中擴(kuò)肩長(zhǎng)度；

控制模塊，用于計(jì)算放肩角，同時(shí)用于對(duì)加熱器功率的調(diào)節(jié)。

一種電子設(shè)備，包括，

一個(gè)或多個(gè)處理器；

一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序；