Στη βιομηχανία ηλιακών φωτοβολταϊκών, η ποιότητα του μονοκρυσταλλικού πυριτίου σχετίζεται άμεσα με την ποιότητα του μονοκρυσταλλικού πυριτίου. Ένα κατάλληλο θερμικό πεδίο μπορεί να γίνει μονοκρυσταλλικό-υψηλής ποιότητας. Επομένως, η δημιουργία καλών συνθηκών θερμικού πεδίου είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας στη μονοκρυσταλλική διαδικασία Czochralski. Ο γραφίτης είναι ο φορέας για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλων. Τα μέρη επεξεργασίας γραφίτη-υψηλής καθαρότητας και ισοστατικά συμπιεσμένου γραφίτη χρησιμοποιούνται κυρίως σε κλιβάνους ανάπτυξης μονοκρυστάλλου γραφίτη Czochralski.
Σύμφωνα με τις ανάγκες της πραγματικής κατάστασης, το μέγεθος του θερμικού πεδίου χωρίζεται ανάλογα με τη διάμετρο του χωνευτηρίου χαλαζία. Επί του παρόντος, τα θερμικά πεδία στη χώρα μας κυμαίνονται από φ12" έως φ28", και γενικά, τα φ18" έως φ22" αποτελούν την πλειοψηφία.
Το θερμικό σύστημα του κλιβάνου μονού κρυστάλλου που αναφέρεται εδώ είναι το λεγόμενο θερμικό πεδίο. Το θερμικό πεδίο περιλαμβάνει γενικά έναν δακτύλιο πίεσης, ένα μονωτικό κάλυμμα, ένα άνω, μεσαίο και κάτω μονωτικό κάλυμμα, ένα χωνευτήριο γραφίτη (με τρία-πτερύγια), μια ράβδο στήριξης χωνευτηρίου, ένα δίσκο χωνευτηρίου, ένα ηλεκτρόδιο, έναν θερμαντήρα, έναν οδηγό σωλήνα και ένα μπουλόνι γραφίτη. Για την αποφυγή διαρροής πυριτίου στο μέλλον, τοποθετούνται προστατευτικές πλάκες και προστατευτικά χιτώνια στο κάτω μέρος του κλιβάνου, τα μεταλλικά ηλεκτρόδια και τις ράβδους στήριξης.
1. Θερμάστρα
Ο θερμαντήρας είναι ένα πολύ σημαντικό συστατικό στο θερμικό πεδίο. Είναι στοιχείο άμεσης θέρμανσης. Όταν η θερμοκρασία είναι υψηλή, μπορεί να φτάσει περισσότερους από 1600 βαθμούς. Οι κοινές θερμάστρες έχουν τρία σχήματα: κύλινδρο, κύπελλο και σπιράλ. Γενικά, οι θερμαντήρες επεξεργάζονται από γραφίτη υψηλής-καθαρότητας.
2. Ηλεκτρόδιο γραφίτη
Τα ηλεκτρόδια γραφίτη λειτουργούν για να συγκρατούν τον θερμαντήρα στη θέση του και να παρέχουν ρεύμα μέσω του θερμαντήρα. Επομένως, το ηλεκτρόδιο πρέπει να είναι παχύ, ισχυρό και ανθεκτικό και η επιφάνεια πρέπει να είναι λεία και σταθερή για να εξασφαλίζεται καλή επιφάνεια επαφής και να μην σπινθήρα όταν τροφοδοτείται. Το ηλεκτρόδιο γραφίτη επεξεργάζεται επίσης με γραφίτη υψηλής-καθαρότητας.
3. Χωνευτήριο γραφίτη, ράβδος στήριξης γραφίτη, δίσκος γραφίτη
Η ράβδος στήριξης του χωνευτηρίου, το χωνευτήριο και ο δίσκος μαζί αποτελούν το σώμα στήριξης του χωνευτηρίου γραφίτη, το οποίο πρέπει να συνδυάζεται σταθερά με τον κάτω άξονα και να έχει καλή ουδετερότητα. Όταν ο κάτω άξονας περιστρέφεται, το κενό μεταξύ της ράβδου στήριξης και του δίσκου είναι μικρότερο ή ίσο με 0,5 mm. Το ύψος του σώματος στήριξης γραφίτη μπορεί να ρυθμιστεί.
4. Μονωτικό κάλυμμα
Το θερμομονωτικό κάλυμμα χωρίζεται σε πάνω, μεσαία και κάτω θερμομονωτικά καλύμματα. Το θερμομονωτικό κάλυμμα είναι κατασκευασμένο από τσόχα άνθρακα γραφίτη τυλιγμένο γύρω από έναν κύλινδρο μόνωσης. Ο αριθμός των στρωμάτων τσόχας άνθρακα από γραφίτη εξαρτάται από την κατάσταση. Το κάτω κάλυμμα μόνωσης σχηματίζει το κάτω σύστημα μόνωσης. Η λειτουργία του είναι να ενισχύει τη μόνωση του πάτου της κατσαρόλας, να αυξάνει τη θερμοκρασία του πάτου της κατσαρόλας και να μειώνει την απώλεια θερμότητας.
5. Μονωτικό κάλυμμα και σωλήνας οδηγός
Το θερμομονωτικό κάλυμμα αποτελείται από ένα θερμομονωτικό άνω κάλυμμα, μια θερμομονωτική τσόχα άνθρακα και ένα θερμομονωτικό κάτω κάλυμμα, δηλαδή ένα στρώμα από τσόχα γραφίτη τοποθετείται μεταξύ δύο στρωμάτων δακτυλιοειδούς γραφίτη. Ο σωλήνας οδηγός χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο της διαβάθμισης θερμοκρασίας του θερμικού πεδίου και την καθοδήγηση της ροής αερίου αργού στο μέλλον.
6. Δακτύλιος πίεσης
Ο δακτύλιος πίεσης γραφίτη είναι ένα κυκλικό δακτυλιοειδές κομμάτι γραφίτη που αποτελείται από πολλά τόξα. Τοποθετείται στο σημείο επαφής μεταξύ της πλάκας κάλυψης και του τοιχώματος του κλιβάνου για να αποτρέψει τη διέλευση θερμότητας και αερίου από το κενό μεταξύ του τζακιού και της πλάκας κάλυψης.