专利名称：一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及多晶硅领域，尤其涉及一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统。
背景技术：
能源供应与能源安全已经成为世界各国未来发展战略重要组成部分，太阳能是用之不尽、取之不竭清洁无污染的新能源，各国纷纷不遗余力地研究发展其利用技术。太阳能光伏发电技术是太阳能利用中的重要方向之一，目前光伏发电技术逐步成熟，太阳能光伏发电应用也在蓬勃发展，但是，太阳能级多晶硅原料供应严重不足已经成为太阳能光伏发电应用发展的瓶颈。为解决太阳能级多晶硅供应问题，世界各国在此领域展开了激烈的竞争，研究队伍持续组建、研究经费不断投入、情报刺探活动极其频繁。目前，已有的西门子工艺、改良西门子工艺、硅烷裂解工艺三大太阳能级多晶硅制造技术都掌握在美国、日本、德国手中。我国在太阳能多晶硅领域的科研攻关已经开展多年，也已经逐渐掌握了国外第一代或第二代西门子工艺、改良西门子工艺、硅烷裂解工艺。但是阻止太阳能光伏发电应用的另一个主要因素是太阳能多晶硅的生产成本，西门子工艺、改良西门子工艺、硅烷裂解工艺生产的多晶硅成本很高，即便是美国、日本、德国先进生产技术。因此，寻求一种低成本高产量的太阳能多晶硅生产技术已成为世界各国争夺的焦点。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种加工工艺简单、操作方便、大幅度降低生产成本的制备太阳能电池级多晶硅的生产系统。为了克服背景技术中存在的缺陷，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统，依次包括如下装置烘烤装置、定向长晶装置、切割装置、检测装置、截断装置、磨光装置、倒角装置、切片装置，所述烘烤装置包括烘箱、坩埚、加热棒、真空泵，所述定向长晶装置包括炉体、发热器、反射屏，所述切割装置包括工作台、电机、固定装置、网状钢线，所述检测装置包括发射装置、接收装置、旋转台、成像系统，所述截断装置包括工作台、夹具、带锯轮，所述磨光装置包括机床、滑动导轨、压紧装置、 砂轮，所述倒角装置包括工作台、砂轮、固定装置，所述切片装置包括电机、砂轮片、夹紧装置、冷却装置。根据本实用新型的另一个实施例，一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统进一步包括所述坩埚内壁喷涂有氮化硅涂层。根据本实用新型的另一个实施例，一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统进一步包括所述炉体包括上炉体、下炉体，所述上炉体和下炉体之间通过升降装置连接。根据本实用新型的另一个实施例，一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统进一步包括所述切割装置还包括晶托，所述晶托包括底板及固定在底板四周的锁紧装置。[0009]根据本实用新型的另一个实施例，一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统进一步包括所述锁紧装置包括第一螺钉和第二螺钉，所述第一螺钉固定在底板上，所述第二螺钉贯穿第一螺钉，第二螺钉与第一螺钉之间为螺纹连接。根据本实用新型的另一个实施例，一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统进一步包括所述磨光装置中砂轮包括成对的粗精磨混合砂轮及成对的抛光砂轮，所述粗精磨混合砂轮对称设置在滑动导轨前端，所述抛光砂轮对称设置在滑动导轨后端。本实用新型与传统的多晶硅生产方法相比，具有工艺科学，流程连续，节约能源， 减轻污染，生产安全，产品质量稳定可靠等显著优点。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的优选实施例的结构示意图；图中1、烘烤装置，2、定向长晶装置，3、切割装置，4、检测装置，5、截断装置，6、磨光装置，7、倒角装置，8、切片装置。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如图1所示的一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统，依次包括如下装置烘烤装置1、定向长晶装置2、切割装置3、检测装置4、截断装置5、磨光装置6、倒角装置7、切片装置8。所述烘烤装置1包括烘箱、坩埚、加热棒、真空泵，所述坩埚内壁喷涂有氮化硅涂层。所述定向长晶装置2包括炉体、坩埚、发热器、反射屏，所述炉体包括上炉体、下炉体，所述上炉体和下炉体之间通过升降装置连接，所述升降装置为三个，呈三角分布在炉体周边。所述切割装置3包括工作台、电机、固定装置、网状钢线、晶托，所述晶托包括底板及固定在底板四周的锁紧装置，所述锁紧装置包括第一螺钉和第二螺钉，所述第一螺钉固定在底板上，所述第二螺钉贯穿第一螺钉，第二螺钉与第一螺钉之间为螺纹连接。通过锁紧装置可将多晶硅锭固定在底板上，从而精确地完成多晶硅锭的线开方。所述检测装置4包括发射装置、接收装置、旋转台、成像系统，将多晶硅锭放在旋转台上，发射装置发射红外线，使多晶硅锭中的杂质吸收红外光，通过接收装置将这些杂质在成像系统中呈现出来。单轴伺服电机驱动旋转台旋转，从而使多晶硅锭的各面都能得到检测，成像过程将自动标出杂质的位置所在。所述截断装置5包括工作台、夹具、带锯轮，通过夹具将多晶硅锭夹紧，电机驱动带锯轮将检测装置标出的杂质截断。所述磨光装置6包括机床、滑动导轨、压紧装置、砂轮，所述砂轮包括成对的粗精磨混合砂轮及成对的抛光砂轮，所述粗精磨混合砂轮对称设置在滑动导轨前端，所述抛光砂轮对称设置在滑动导轨后端。所述倒角装置7包括工作台、砂轮、固定装置，可对多晶硅锭的进行精确倒角。所述切片装置8包括电机、砂轮片、夹紧装置、冷却装置，通过该切片装置将上述加工后的多晶硅锭进行切片，从而完成多晶硅的加工。其加工步骤如下步骤1、选用纯度为99. 99999%的多晶硅原料；步骤2、用喷涂装置在坩埚内壁喷涂氮化硅层，所述氮化硅层为氮化硅粉末和纯水的悬浮液；步骤3、将喷涂好的坩埚放入烘烤装置1中烧结，包括五步第一步，常温-800°C， 时间为2. 5-3. 5小时；第二步800°C -1100°C，时间为3-5小时；第三步，1000°C _1200°C，恒温4-6小时，第四步1100°C _800°C，时间为3. 5-4. 5小时；第五步，开炉自然冷却。步骤4、将准备好的多晶硅原料装入坩埚中；步骤5、将装好的坩埚放入定向长晶装置2中进行加热至1400°C -1500°C，使多晶硅原料熔化成液态，保持一个稳定的温度梯度，定向长晶，然后退火、冷却，凝固成型多晶硅锭，炉外冷却，整个过程48小时；步骤6、将多晶硅锭通过聚氨酯发泡填缝剂粘连在晶托上，装入切割机床3，设置切割参数工作台速度为2000-2400/min，线速度为13-15m/s，流量为120-140kg/min，张力为80-100N，回线率为99-99. 4%，然后对多晶硅锭进行切割，将多晶硅切割成大小相等的 25块；步骤7、通过检测装置4检测切割后的多晶硅块，在不达标的部位划线，放入截断装置5截断，切除不达标部分；步骤8、将截断后的多晶硅块用磨光装置6进行表面磨光，然后用倒角装置7进行倒角；步骤9、将倒角后的多晶硅块放入切片装置8进行切片，完成产品的加工。以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求1.一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统，其特征在于依次包括如下装置烘烤装置(1)、定向长晶装置O)、切割装置(3)、检测装置G)、截断装置(5)、磨光装置(6)、倒角装置(7)、切片装置(8)，所述烘烤装置(1)包括烘箱、坩埚、加热棒、真空泵，所述定向长晶装置(2)包括炉体、坩埚、发热器、反射屏，所述切割装置(3)包括工作台、电机、固定装置、网状钢线，所述检测装置(4)包括发射装置、接收装置、旋转台、成像系统，所述截断装置( 包括工作台、夹具、带锯轮，所述磨光装置(6)包括机床、滑动导轨、压紧装置、砂轮， 所述倒角装置(7)包括工作台、砂轮、固定装置，所述切片装置(8)包括电机、砂轮片、夹紧装置、冷却装置。
2.如权利要求1所述的一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统，其特征在于所述坩埚内壁喷涂有氮化硅涂层。
3.如权利要求1所述的一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统，其特征在于所述炉体包括上炉体、下炉体，所述上炉体和下炉体之间通过升降装置连接。
4.如权利要求1所述的一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统，其特征在于所述切割装置C3)还包括晶托，所述晶托包括底板及固定在底板四周的锁紧装置。
5.如权利要求4所述的一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统，其特征在于所述锁紧装置包括第一螺钉和第二螺钉，所述第一螺钉固定在底板上，所述第二螺钉贯穿第一螺钉，第二螺钉与第一螺钉之间为螺纹连接。
6.如权利要求4所述的一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统，其特征在于所述磨光装置(6)中砂轮包括成对的粗精磨混合砂轮及成对的抛光砂轮，所述粗精磨混合砂轮对称设置在滑动导轨前端，所述抛光砂轮对称设置在滑动导轨后端。
专利摘要本实用新型涉及一种制备太阳能电池级多晶硅的生产系统，依次包括如下装置烘烤装置、定向长晶装置、切割装置、检测装置、截断装置、磨光装置、倒角装置、切片装置。本实用新型与传统的多晶硅生产方法相比，具有工艺科学，流程连续，节约能源，减轻污染，生产安全，产品质量稳定可靠等显著优点。
文档编号C30B29/06GK202058774SQ20112006875
公开日2011年11月30日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者陆国富 申请人:常州市万阳光伏有限公司