CN101942697A - 光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置 - Google Patents

光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置，属于光伏多晶硅铸锭炉的抽真空自动化技术领域，该装置包括：控温测温热电偶套管、过温保护测温热电偶套管，真空泵组以通过真空管路将控温测温热电偶套管、过温保护测温热电偶套管与真空泵组连通的套管抽真空阀，控温测温热电偶手动阀和过温保护测温热电偶手动阀，还包括通过真空管路将光伏多晶硅铸锭炉腔与真空泵组连通的抽真空阀，以及连接在真空管路上的排气阀，该控温测温热电偶套管上端固定炉体顶部，下端通过保温板插入到加热器的保温罩内，该过温保护测温热电偶套管固定在炉体上并插入到炉腔内。本发明提高了整体设备抽真空速度，可以快速找到泄漏点，缩短铸锭周期和提高铸锭质量。

Description

光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置
技术领域
本发明属于光伏多晶硅铸锭炉的抽真空自动化技术领域，涉及光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置。
背景技术
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电；通过光电转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件(太阳能电池)的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。
联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议，讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约，设立国际太阳能基金等，推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动，成为各国制定可持续发展战略的重要内容。中国政府一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了太阳能和可再生能源技术和产业的发展。太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。
由于硅材料占太阳能电池成本中的绝大部分，降低硅材料的成本是光伏应用的关键。多晶硅铸锭技术是降低太阳能电池成本的重要途径之一，该技术省去了昂贵的单晶拉制过程，也能用较低纯度的硅作投炉料，材料及电能消耗方面都较省。铸锭工艺主要有定向凝固法和浇铸法两种。定向凝固法是将硅料放在坩埚中加以熔融，然后控制保温罩的提升速度从坩埚底部形成冷源以造成一定的温度梯度，使固液界面从坩埚底部向上移动而形成晶锭。
目前，光伏多晶硅铸锭炉的工作是在负压条件下完成的，在开始铸锭之前要对炉子进行抽真空，检查炉子是否有泄露。光伏多晶硅铸锭炉的温度是采用热电偶插进炉腔进行测量，为了保护热电偶和延长热电偶使用寿命，热电偶外面还套有内层氧化锆管和外层氧化铝管套管进行保护。热电偶长时间使用后，它的外层氧化铝管套管经常出现泄漏，导致光伏多晶硅铸锭炉有泄漏，无法完成抽真空的指标，炉子也就不能正常使用。影响了铸锭周期和铸锭质量。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置。本发明主旨是在炉体上另设一套测温热电偶套管抽真空装置，实现对炉腔和测温热电偶套管分别抽真空，容易判断泄漏点，实现光伏多晶硅铸锭炉的快速抽真空。本发明通过光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空，提高了整体设备抽真空速度，可以快速找到泄漏点，缩短铸锭周期和提高铸锭质量。
本发明的光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置，其特征在于，该装置包括：控温测温热电偶套管、过温保护测温热电偶套管，真空泵组以通过真空管路将控温测温热电偶套管、过温保护测温热电偶套管与真空泵组连通的套管抽真空阀，控温测温热电偶手动阀和过温保护测温热电偶手动阀，还包括通过真空管路将光伏多晶硅铸锭炉腔与真空泵组连通的抽真空阀，以及连接在真空管路上的排气阀，该控温测温热电偶套管上端固定炉体顶部，下端通过保温板插入到加热器的保温罩内，该过温保护测温热电偶套管固定在炉体上并插入到炉腔内。
本发明的特点及有益效果：
本发明在炉体1上增设一套测温热电偶套管抽真空装置，实现对炉腔和测温热电偶套管的分别抽真空，实现光伏多晶硅铸锭炉整体的快速抽真空，还可以快速找到泄漏点，缩短铸锭周期和提高铸锭质量。
附图说明
图1为本发明的光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置结构及装配示意图；
图2为本发明的光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置的热电偶及套管结构图
具体实施方式
本发明提出的光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置结合附图及实施例详细说明如下：
本发明的光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置结构实施例如图1所示。该装置包括：控温测温热电偶套管2、过温保护测温热电偶套管3，真空泵组7以通过真空管路将控温测温热电偶套管2、过温保护测温热电偶套管3与真空泵组7连通的套管抽真空阀8，控温测温热电偶手动阀9和过温保护测温热电偶手动阀10，还包括通过真空管路将光伏多晶硅铸锭炉腔与真空泵组7连通的抽真空阀6，以及连接在真空管路上的排气阀11，该控温测温热电偶套管2上端固定炉体顶部，下端通过保温板4插入到加热器5的保温罩内，该过温保护测温热电偶套管3固定在炉体1上并插入到炉腔内。
本实施例的控温测温热电偶套管2和过温保护测温热电偶套管3的结构相同，如图2所示，主要由热电偶丝12，热电偶外层套管13，热电偶内层套管14，热电偶密封圈15组成；热电偶丝12固定在热电偶内层套管14内，热电偶内层套管14内的空间与真空泵组7相连。
本实施例的热电偶内层套管14是氧化铝管，热电偶外层套管13是氧化锆管。
本实施例中的其它各部件均采用常规产品。
本发明的工作原理如下：
炉腔内抽真空过程：启动真空泵组7，关闭套管抽真空阀8，打开抽真空阀6，抽真空到0.8帕以下关闭抽真空阀6，检漏300秒后压力增加0.8帕以下则检漏合格，否则炉腔有泄漏。
控温测温热电偶套管2抽真空过程：启动真空泵组7，关闭抽真空阀6，打开套管抽真空阀8，打开控温测温热电偶手动阀9，关闭过温保护测温热电偶手动阀10，关闭排气阀11，抽真空到0.8帕以下关闭套管抽真空阀8，检漏300秒后压力增加0.8帕以下则检漏合格，否则控温测温热电偶套管2有泄漏。
过温保护测温热电偶套管3抽真空过程：启动真空泵组7，关闭抽真空阀6，打开套管抽真空阀8，关闭控温测温热电偶手动阀9，打开过温保护测温热电偶手动阀10，关闭排气阀11，抽真空到0.8帕以下关闭套管抽真空阀8，检漏300秒后压力增加0.8帕以下则检漏合格，否则过温保护测温热电偶套管3有泄漏。

Claims (2)

1.一种光伏多晶硅铸锭炉测温热电偶套管抽真空装置，其特征在于，该装置包括：控温测温热电偶套管、过温保护测温热电偶套管，真空泵组以通过真空管路将控温测温热电偶套管、过温保护测温热电偶套管与真空泵组连通的套管抽真空阀，控温测温热电偶手动阀和过温保护测温热电偶手动阀，还包括通过真空管路将光伏多晶硅铸锭炉腔与真空泵组连通的抽真空阀，以及连接在真空管路上的排气阀，该控温测温热电偶套管上端固定炉体顶部，下端通过保温板插入到加热器的保温罩内，该过温保护测温热电偶套管固定在炉体上并插入到炉腔内。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控温测温热电偶套管或过温保护测温热电偶套管主要由热电偶丝，热电偶外层套管，热电偶内层套管，热电偶密封圈组成；热电偶丝固定在热电偶内层套管内，热电偶内层套管内的空间与真空泵组相连。
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