[实用新型]一种减少多晶硅铸锭炉测温偏差的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅铸锭领域，尤其是一种减少多晶硅铸锭炉测温偏差的装置。

背景技术

在快速发展的光伏行业，晶体硅电池凭借其高效率和稳定性占据了绝大部分的份额，其中多晶硅电池以其低成本、高效率、低光衰等优势，具有较高的性价比和竞争优势，因而成为当前市场上占据份额最大的光伏电池。

多晶硅主要采用定向凝固的方式制造，即将硅料装在石英坩埚内，在真空炉内用电阻加热的方式将硅料融化，然后从底部冷却，硅液从坩埚底部开始向上逐渐凝固，最后得到多晶硅锭。晶体生长过程对热场温度的稳定性要求较高，对热场温度的准确控制对于保证晶体品质是至关重要的，要对长晶温度准确地控制首先需要实现对热场温度的准确测量。

当前多晶硅铸锭炉热场大部分采用的是热电偶测温的方式，使用过程中热电偶测量端即热端插在热场内部测温点，参考端即冷端裸露在外部环境中。根据热电偶的测温原理，测量温度时要求冷端的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时，冷端的（环境）温度变化，将严重影响测量的准确性。为保证热电偶测量准确性，常规做法是控制车间环境温度在一定范围内，在一定程度上减少环境温度对热场温度测量的影响。由于当前铸锭车间多为开放式车间，随着季节变化车间温度也在变化，同时由于开炉、出锭和存放较热的硅锭，车间环境也在不断的变化中，另外由于铸锭车间空间一般较大，如果要控制车间温度恒定，需要耗费大量的能源，增加了生产成本同时效果也不理想。

实用新型内容

发明目的：针对上述现有技术所存在的问题和不足，本实用新型提供一种有效提高热电偶测试准确性及稳定性的测温装置。

技术方案：本实用新型提供的一种减少多晶硅铸锭炉测温偏差的装置，所述多晶硅铸锭炉，包括炉壁、热场、热交换台、加热器、石英坩埚，所述的热场设于炉壁内侧，石英坩埚设于热场内，坩埚的左右两侧设有加热器，所述的坩埚设于热交换台下，所述的包括热电偶、恒温箱，所述的热电偶包括热电偶热端、热电偶冷端、热电偶引出线，所述的热电偶热端伸入热场内，热电偶冷端露出炉壁外部，恒温箱将热电偶冷端罩住，所述热电偶冷端连接导线，导线将热电偶冷端的信号引出至恒温箱外，引出的信号为电信号，将信号引出至信号转换和显示仪表，便于读数和反馈给温度控制器。

所述的恒温箱内设有温度传感器，便于对恒温箱内部温度的调节和监控。

所述的恒温箱内设有电热丝、水冷壁中的任一种，所述电热丝、水冷壁与温度传感器通信连接。

所述的恒温箱与热电偶冷端密封连接，以保证恒温箱内温度的稳定性，提高热电偶测试的准确性及稳定性。

所述的恒温箱其内腔体积大于热电偶冷端的体积，热电偶冷端与恒温箱内壁不接触；通过使热电偶冷端不与其他部件接触，保证其测温的准确性。

恒温箱内温度为0-50℃，温差为±1℃；

优选的，恒温箱内的温度为25℃，温差为±1℃，将设定温度通过通信连接与温度传感器相连，当恒温箱内的温度高于或低于设定值时，与温度传感器连接的电热丝或水冷壁作用，调节恒温箱内的温度至设定温度，提高测温的精确性。

工作原理：将热电偶的热端伸入热场内部的测温点附近，热电偶冷端露出炉壁外部，恒温箱将整个热电偶冷端罩住，所述的恒温箱内形成与密闭空间，并且热电偶冷端与恒温箱内壁不接触，热电偶冷端温度便不受外界环境变化的影响。所述的热电偶冷端与导线连接，所述导线将检测热电偶检测到的温度信号传出，经过信号转换便于在仪表上读出测试值和反馈给温度控制器。根据热电偶的测温原理，在保证了热电偶冷端温度恒定的有利条件下，有效保证热电偶测温的准确性与稳定性，对于保证炉台工艺稳定性效果明显。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供的一种减少多晶硅铸锭炉测温偏差的装置与现有技术相比，具有以下优点：

1.                适应性好：本实用新型通过在热电偶冷端外设置密闭的恒温箱，使热电偶的测温环境可不受外界车间环境变化的影响，对铸锭车间环境温度要求不高，适应于各车间；

2.                测温准确性高：本实用新型通过在恒温箱内设置温度传感器以及温控装置，有效保证恒温箱内的温度不变，使热电偶测量温度的准确性更高；

3.                本实用新型结构简单，有益效果明显，适于产业化生产。

附图说明

图1是减少多晶硅铸锭炉测温偏差装置的结构示意图；