一种铸锭炉长晶棒的测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公布了一种铸锭炉长晶棒的测量装置，包括安装在铸锭炉顶部的两个竖直安装的滑槽，滑槽的开口相对，在两个滑槽内安装有可以上下自由移动的滑动架，在滑动架的中部设置有用于夹持长晶棒的夹具，还包括长晶棒高度的测量系统。本实用新型通过设置长晶棒高度的测量系统，可以快速读取并记录长晶棒的高度，解决了现有技术中由于读取角度的存在引起的误差大的问题，同时及时地测量也缩短了测量的时间，减少了长晶棒停留在硅液中的时间，降低了长晶棒的使用风险；避免长晶棒粘在正在长晶的硅锭中，提高硅锭的成品率。
【专利说明】—种铸锭炉长晶棒的测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光伏领域中铸锭炉长晶和熔化测试的装置，具体是指一种铸锭炉长晶棒的测量装置。
【背景技术】
[0002]铸锭炉是专为太阳能工业设计的专用设备，是多晶硅铸锭的必需设备。该型设备能自动或手动完成铸锭过程，高效节能，运用先进的计算机控制技术，实现稳定定向凝固，生产的多晶硅硅锭质量高，规格大。该型设备的优点有:生产效率高，产品质量高；加热速度快，效率高；安全可靠，多重设备防护，保障人身安全；全中文操作，全程自动报警，省时省力。多晶硅铸锭炉主要用于太阳能级多晶硅锭的大生产，它采用先进的多晶硅定向凝固技术，将硅料高温熔融后通过特殊工艺定向冷凝结晶，从而达到太阳能电池生产用多晶硅品质的要求，是一种适用于长时间连续工作，高精度、高可靠性、自动化程度高的智能化大生产设备。
[0003]多晶硅太阳能电池具有高转换效率和长寿命，以及制备工艺相对简化等优点，相比于单晶硅电池的价格优势和薄膜非晶硅电池的低衰减效率，使其在今天的太原能电池市场具有很高的竞争优势。同时，现在多晶硅电池的太阳能转化效率仅能达到在17%左右，距离硅基电池的理论转化效率上限28.8%还有一定的提升空间，所以现在企业都在努力通过提高硅片质量和改善电池工艺以及组建封装工艺方面来提高电池转化效率。
[0004]生产多晶太阳能电池的硅片，通常采用定向凝固技术生长硅锭再通过切片而得。定向凝固时，晶体的生长速度对晶体的质量有较大的影响，因此在长晶过程中需要通过测试晶体的生长速度来调节工艺参数。定向凝固技术在与单晶工艺的对比中，科研人员开发了新工艺，此种工艺要求控制熔化情况，因此在融化过程中要进行测量来了解融化情况。
[0005]目前测量熔化高度和长晶速度的方法，为开放的长晶棒进行测量，类似于用木杆来探测水池深度的方式，即利用手来提起长晶棒，这种测量时容易引起读数误差，而且测量用力不垂直时容易引起长晶棒断裂，硅液中停留时间过久容易引起长进棒软化，测量长晶时还容易引起粘棒导致硅锭报废等问题；测量过程中，需要读取长晶棒移动到最下端的数值，但由于人在侧方与长晶棒有一定的角度，所以在测量过程中不同人员的读数有一定的差别，同时，由于需要读数，所以在长晶棒移动到下端时会有短暂的停顿，进而增加长晶棒在硅液中的停留时间，这会引起长晶棒的使用风险，如果在测量长晶的时候，则有可能致使长晶棒粘在正在长晶的娃徒中，引起娃徒报废。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种铸锭炉长晶棒的测量装置，解决目前的测试过程中长晶棒容易受到水平方向力的作用而断裂、人为读数时间长、误差大、的问题。
[0007]本实用新型的目的通过下述技术方案实现:
[0008]一种铸锭炉长晶棒的测量装置，包括安装在铸锭炉顶部的两个竖直安装的滑槽，滑槽的开口相对，在两个滑槽内安装有可以上下自由移动的滑动架，在滑动架的中部设置有用于夹持长晶棒的夹具，还包括长晶棒高度的测量系统。本实用新型是针对目前的铸锭炉做出的改进，其改进之处是在现有的长晶棒所在长晶孔的外侧，在长晶孔外的铸锭炉顶部安装两个滑槽，滑槽呈竖直放置，两个滑槽均有内凹的沟槽，两个滑槽的内凹沟槽相对而立且平行放置，在滑槽内安装有滑动架，滑动架限制在两个滑槽内，能够在竖直方向上沿滑槽自由地上下移动，在滑动架上设置一个夹具，夹具位于长晶孔的正上方，通过夹具夹持长晶棒，滑动架在滑槽内的上下移动来推动长晶棒的插入和拔出，在使用过程中，其受到的都是夹具的夹持力，方向和力的大小均没有变化，代替目前手持长晶棒操作的方式，解决了长晶棒受力随着手的位置而变化的问题，完全克服了其受到的水平方向的力，降低了长晶棒横向折断的机率，通过设置长晶棒高度的测量系统，可以快速读取并记录长晶棒的高度，解决了现有技术中由于读取角度的存在引起的误差大的问题，同时及时地测量也缩短了测量的时间，减少了长晶棒停留在硅液中的时间，降低了长晶棒的使用风险；避免长晶棒粘在正在长晶的娃淀中，提闻娃淀的成品率。
[0009]在滑槽内的滑动架末端安装有滚轮。为了使得滑动架能够平稳地移动，可以采用在滑动架的末端安装滚轮的方式，滚轮与滑槽相互配合，使得滑动架平稳地上升或下降，避免对长晶棒造成振动。
[0010]在所述滑槽上还套装有锁紧环，在锁紧环上安装有锁紧螺母。为了使得长晶棒可以保持高度，可以在滑槽上安装锁紧环，锁紧环套装在滑槽上，可以上下移动，当移动到指定位置时，通过锁紧螺母将锁紧环固定，滑动架在锁紧环的阻挡下固定，实现长晶棒的位置固定。
[0011]所述的测量系统包括与长晶棒相互平行的立柱，在立柱上缠绕有电阻丝，电阻丝的一端与显示设备连接，在所述夹具或滑动架上安装有探针，探针与显示设备连接，显示设备通过计算探针所接入的电阻值值来换算出高度的改变值。根据电阻关系R=P ? t/s可知，在材料P和横截面积S恒`定的情况下电阻R与长度I成正比，因此，通过设置竖直放置的立柱，并在立柱上均匀地缠绕电阻丝，在滑动架或者夹具上安装探针，通过电阻的测量来显示出对应的高度，可通过在长晶棒移动过程中电阻的变化情况来显示并记录长晶棒的位移；立柱为绝缘材料制成，优选的是陶瓷，也可以是其它的不导电材料，例如橡胶、塑料等，可通过选择电阻丝的材料，控制陶瓷管的直径及电阻丝的直径来调整测量精度。
[0012]本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
[0013]I本实用新型一种铸锭炉长晶棒的测量装置，滑动架限制在两个滑槽内，能够在竖直方向上沿滑槽自由地上下移动，在滑动架上设置一个夹具，夹具位于长晶孔的正上方，通过夹具夹持长晶棒，滑动架在滑槽内的上下移动来推动长晶棒的插入和拔出，在使用过程中，其受到的都是夹具的夹持力，方向和力的大小均没有变化，代替目前手持长晶棒操作的方式，解决了长晶棒受力随着手的位置而变化的问题，完全克服了其受到的水平方向的力，降低了长晶棒横向折断的机率，通过设置长晶棒高度的测量系统，可以快速读取并记录长晶棒的高度，解决了现有技术中由于读取角度的存在引起的误差大的问题，同时及时地测量也缩短了测量的时间，减少了长晶棒停留在硅液中的时间，降低了长晶棒的使用风险；避免长晶棒粘在正在长晶的娃淀中，提闻娃淀的成品率；
[0014]2本实用新型一种铸锭炉长晶棒的测量装置，采用在滑动架的末端安装滚轮的方式，滚轮与滑槽相互配合，使得滑动架平稳地上升或下降，避免对长晶棒造成振动；
[0015]3本实用新型一种铸锭炉长晶棒的测量装置，在滑槽上安装锁紧环，锁紧环套装在滑槽上，可以上下移动，当移动到指定位置时，通过锁紧螺母将锁紧环固定，滑动架在锁紧环的阻挡下固定，实现长晶棒的位置固定；
[0016]4本实用新型一种铸锭炉长晶棒的测量装置，通过设置竖直放置的立柱，并在立柱上均匀地缠绕电阻丝，在滑动架或者夹具上安装探针，通过电阻的测量来显示出对应的高度，可通过在长晶棒移动过程中电阻的变化情况来显示并记录长晶棒的位移；立柱为绝缘材料制成，优选的是陶瓷，也可以是其它的不导电材料，例如橡胶、塑料等，可通过选择电阻丝的材料，控制陶瓷管的直径及电阻丝的直径来调整测量精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:`[0018]图1为本实用新型半剖结构示意图；
[0019]图2为图1中A-A向结构示意图。
[0020]附图中标记及相应的零部件名称:
[0021]1-铸锭炉，2-滑槽，3-滑动架，4-夹具，5-长晶棒，6-滚轮，7-锁紧环，8-锁紧螺母，9-立柱，10-电阻丝，11-探针。
【具体实施方式】
[0022]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例
[0023]如图1所示，本实用新型一种铸锭炉长晶棒的测量装置，包括在铸锭炉I顶部长晶孔外侧安装的两个滑槽2，滑槽2呈竖直放置，两个滑槽2均有内凹的沟槽，两个滑槽2的内凹沟槽相对而立且平行放置，在滑槽2内安装有滑动架3，在滑动架3的末端安装有滚轮6，滚轮6被限制在滑槽2内，能够推动滑动架3在竖直方向上沿滑槽2自由地上下移动，在滑动架3上设置一个夹具4，夹具4位于长晶孔的正上方，通过夹具4夹持长晶棒5，滑动架3在滑槽2内的上下移动来推动长晶棒的插入和拔出，在滑槽2上安装锁紧环7，锁紧环7套装在滑槽2上，可以上下移动，当移动到指定位置时，通过锁紧螺母8将锁紧环7固定，滑动架3在锁紧环7的阻挡下固定，实现长晶棒的位置固定；在长晶孔附近安装一个测量系统，其包括与长晶棒5相互平行的立柱9，立柱9采用陶瓷管结构，在立柱9上缠绕有电阻丝10，电阻丝10的一端与显示设备连接，在夹具4上安装有探针11，探针11与显示设备连接，显示设备通过计算探，11所接入的电阻值值来换算出高度的改变值，根据电阻关系R=P ? I /s可知，在材料P和横截面积s恒定的情况下电阻R与长度I成正比，用电阻的测量来显示出对应的高度，可通过在长晶棒5移动过程中电阻的变化情况来显示并记录长晶棒5的位移；可通过选择电阻丝的材料，控制陶瓷管的直径及电阻丝10的直径来调整测量精度。[0024]以上所述的【具体实施方式】，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种铸锭炉长晶棒的测量装置，其特征在于:包括安装在铸锭炉(I)顶部的两个竖直安装的滑槽(2)，滑槽(2)的开口相对，在两个滑槽(2)内安装有可以上下自由移动的滑动架(3)，在滑动架(3)的中部设置有用于夹持长晶棒(5)的夹具(4)，还包括长晶棒(5)高度的测量系统，所述的测量系统包括与长晶棒(5)相互平行的立柱(9)，在立柱(9)上缠绕有电阻丝(10)，电阻丝的一端与显示设备连接，在所述夹具(4)或滑动架(3)上安装有探针(11)，探针(11)与显示设备连接，显示设备通过计算探针(11)所接入的电阻值值来换算出高度的改变值。
2.根据权利要求1所述的一种铸锭炉长晶棒的测量装置，其特征在于:在滑槽(2)内的滑动架(3)末端安装有滚轮(6)。
3.根据权利要求1所述的一种铸锭炉长晶棒的测量装置，其特征在于:在所述滑槽(2)上还套装有锁紧环(7)，在锁紧环(7)上安装有锁紧螺母(8)。
【文档编号】C30B28/06GK203462170SQ201320525988
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】林洪峰, 陶亚明, 李书森, 刘兴翀 申请人:天威新能源控股有限公司