[实用新型]一种铸锭生长测试棒

说明书

本实用新型属于测量工具技术领域，公开了一种铸锭生长测试棒，包括石英玻璃棒体和氮化硅触头；所述氮化硅触头包括氮化硅端头和氮化硅连接部，所述氮化硅连接部的一端与所述石英玻璃棒体的任一端可拆卸连接，另一端与所述氮化硅端头可拆卸连接。本实用新型采用氮化硅触头代替石英玻璃棒来与硅液接触，解决了传统的玻璃棒在测试高温硅液过程中发生形变以及与硅液发生化学反应的问题，可拆卸连接的方式便于石英玻璃棒体、氮化硅端头的更换，可降低使用成本。

技术领域

本实用新型属于测量工具技术领域，特别涉及一种铸锭生长测试棒。

背景技术

光伏发电技术作为一项清洁能源应用正在迅猛发展，其关键元件是光伏电池组件。优质高效的组件不仅可以提高发电量，而且还可以减少占地面积。多晶铸锭技术作为光伏电池组件制造业产业链的第一道工序，对电池效率有着关键的影响作用。多晶铸锭的过程是把硅料熔化后，采用定向生长的方式重新凝固成具有一定晶粒结构以及电阻率的方形硅锭。

当前的多晶铸锭技术主要是以半熔工艺为基础的小晶粒技术和类单晶技术，二者在硅料熔化过程中都必须保证籽晶不被完全熔化，硅液以剩余籽晶的表面为新的形核点进行生长，使籽晶诱导形核而形成预期的晶粒结构。如果籽晶完全熔化，硅液则会以坩埚基底为表面进行自发随机形核而形成杂乱无序的晶粒，影响电池效率。当晶体形核完成后，其长晶过程仍需要监控，确保晶体的生长速度控制在合理的范围内，以保证获得垂直生长的晶粒结构以及良好的杂质分凝。

在当前行业内，测试硅料熔化以及晶体生长高度的方法主要是使用石英玻璃棒进行测量，该玻璃棒具有一定的长度，从铸锭炉顶部伸入炉腔内部，一端留在炉腔外供测试人员操作，另一端伸入硅液测量底部的固体高度，通过间隔一定时间的连续测量，得到的高度差即为硅料熔化速度或长晶速度。但硅液的温度通常＞1420℃，而石英玻璃棒不耐高温，玻璃棒伸入之后会出现软化变形，在多次测量后会弯折或断裂。玻璃棒弯折会影响初始基准位置，使测量数值出现较大偏差，影响工艺人员的判断和调试；玻璃棒断裂则报废，增加了使用成本。同时，石英玻璃的主要成分二氧化硅会与硅液在高温下发生反应而产生粘连，其反应产物会溶解于硅液中形成杂质，影响硅锭的利用率和电池效率。虽然部分测量棒在玻璃棒上涂覆耐高温材料，但硅液的高温仍会快速传递至玻璃棒上而造成玻璃棒软化，同时涂覆的耐高温材料会有脱落现象，脱落物进入硅液也会形成杂质。在一个完整的铸锭过程，硅料熔化大致需要24h，长晶完成需要40h，监测熔化和长晶速率的全过程大致需要测量20-30次左右，在该过程中玻璃棒会不断的产生变形并与硅液发生反应，使测试数据的偏差逐渐增大，杂质不断增多，且测量棒的多次更换增加了使用成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种铸锭生长测试棒，旨在解决目前玻璃棒在铸锭的测量过程中会发生形变并与硅液发生化学反应的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种铸锭生长测试棒，包括石英玻璃棒体和氮化硅触头；所述氮化硅触头包括氮化硅端头和氮化硅连接部，所述氮化硅连接部的一端与所述石英玻璃棒体的任一端可拆卸连接，另一端与所述氮化硅端头可拆卸连接。

进一步地，所述石英玻璃棒体由若干个石英玻璃段可拆卸连接而成。

进一步地，每相邻两个所述石英玻璃段之间螺纹连接。

进一步地，所述氮化硅端头与所述氮化硅连接部通过双头螺栓连接。

进一步地，所述石英玻璃棒体与所述氮化硅触头螺纹连接。

进一步地，所述氮化硅连接部为多个，每相邻两个所述氮化硅连接部之间为可拆卸连接。

进一步地，每相邻两个所述氮化硅连接部之间通过双头螺栓连接。

进一步地，所述铸锭生长测试棒还包括耐热硬质把套，所述耐热硬质把套能与所述石英玻璃棒体任一端可拆卸连接。

进一步地，所述耐热硬质把套设有硬质指针。