[实用新型]生产十九或二十根硅芯水的高频线圈

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及人工晶体技术领域，尤其是涉及一种生产十九或二十根硅芯水的高频线圈。

【背景技术】

目前，硅芯在国内使用量非常巨大；现有的硅芯、单晶硅及其它材料晶体区熔方式生产的工艺过程中，大多使用的是一种单目高频线圈，其工作原理是：工作时通过给高频线圈通入高频电流，使高频线圈产生电流对原料棒进行感应加热，加热后的原料棒上端头形成融化区，然后将仔晶通过拉制孔后插入原料棒上端的熔化区，然后慢慢提升仔晶，熔化后的原料就会跟随仔晶上升，形成一个新的柱形晶体，这个新的柱形晶体便是硅芯或其它材料晶体的制成品。

本设计人在线申请了多项实用新型或实用新型的高频线圈专利，使用中虽然得到了较好的技术效果，但如何在高频线圈上分布较多的拉制孔和拉制出的硅芯椭圆度问题一直是一个技术瓶颈，这主要是在原料棒的上端对应拉制孔或化料孔形成的小溶区在拉制过程中，小溶区处的局部凹陷，另外的熔化原料向凹陷的小溶区流淌，也就是环绕中部拉制孔或化料孔的拉制孔的之间的原料棒的上端没有得到利用，相应的拉制根数也得不到拓展，在先申请中的拉制孔通过改变为球拍形拉制孔或水滴形拉制孔，使得椭圆度问题得以较大的克服。

在高频线圈上孔位布局不是随便的，也就是高频线圈上设置多少个拉制孔，相对应的电压调整、籽晶夹头结构等均需要做适应性调整，设备的匹配程度也是主要环节，所以高频线圈拉制孔的数量必须对应相应设备，形成一个可适应设备的关键零部件。

在本人近期多次实验中发现，导流槽处的空白区域通过添加拉制孔可以有效克服拉制根数限制的技术瓶颈，而且通过在导流槽处添加拉制孔，不仅使得拉制数量得到提升，而且对于原料棒上端减少局部过高也具有很好的益处，得到了相对平稳度的提升；需要说明的是，高频线圈看似一个简单的铜板，实际制作难度极高，所以高频线圈的单个售价都在3000元以上，其中的制作研发为主要成本；而且高频线圈属于易耗品，也就是原料棒上端以及拉制过程中的硅芯都不得与高频线圈有任何接触，一旦出现接触便会出现瞬间打火，这时不得不停炉进行高频线圈的更换，这中间的停炉成本、线圈成本以及耗费工时都是难以克服的生产成本，通常情况下一个高频线圈使用期限在一个星期左右。

多晶硅是太阳能光伏发电产业链的重要组成部分。光伏发电产业链从上游到下游，主要包括的产业链条包括多晶硅、硅片、电池片以及电池组件。整个光伏产业的利润和成本几乎都集中在上游的多晶硅生产环节，也就是使用高频线圈的晶体拉制，还原炉的晶体还原过程耗电量和加工成本占到很大部分。

但是，由于欧洲金融危机的出现和国外技术的提升，美国对本国的多晶硅加工企业使用政府补贴方法，使得具有高技术和政府补贴的企业可以低价销售，对于我国企业采取高关税政策，并且欧洲国家纷纷取消太阳能补贴，国外订单锐减，多晶硅价格一路暴跌。所以摆在我国多晶硅企业面前的是实实在在的生存问题。

事实上，多晶硅价格降低，终端市场价格也在降低，多晶硅的制作成本我国现在还无法跟国外先进的多晶硅企业相媲美，我们中国的多晶硅是迎合了太阳能光伏产业发展的需要而匆忙上阵的一个模式；无论是自主研发还是引进设备、技术的企业，与国际先进技术相比，仍然有较大差距。

本实用新型人在试验成功的同时拉制多根硅芯技术“一炉五芯”，实现了国内的多根硅芯同时拉制技术突破，节能效果明显，成为江苏中能、洛阳中硅等大型多晶硅企业的主选设备，不仅获得了生产、用电成本的大幅度降低，也获得了巨大的商业成功。

然而，进一步降低成本是实用新型人不懈的技术诉求，只有降低生产成本，多晶硅行业才能够有效增强竞争力，这也是我国多晶硅行业起死回生的必经之路。

参考文献：

网上对于本实用新型人在先申请技术的报道【我国硅材料生产实现“一炉五芯”】；链接网址

http://www.cpcia.org.cn/html/news/20094/65746_9044.shtml

以下为相关中国专利申请；

1、专利或申请号、200810182052.X；专利名称、可同时生产七根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构；

2、专利或申请号、200810182053.4；专利名称、可同时生产八根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构；

3、专利或申请号、200810182055.3；专利名称、可同时生产五根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构；

4、专利或申请号、200810182054.9；专利名称、可同时生产四根硅芯及其它晶体材料的高频线圈结构；