一种直拉单晶硅等径功率控制方法技术

本发明专利技术提供了一种直拉单晶硅等径功率控制方法，涉及直拉法生成单晶硅技术领域，其包括：在硅液液面上方建立若干液面温度监测区域；实时监测液面温度监测区域的温度值，得到实时液温；根据所述实时液温，获取所述监测液面温度监测区域的实时等径液温曲线；将所述实时等径液温曲线与预设的标准等径液温曲线进行比对，得到比对结果；基于所述比对结果和预设的PID算法，得到单晶硅棒在指定时间区间内等径到指定长度所需要调整的总功率值。基于比对结果和预设的PID算法，得到单晶硅棒在指定时间区间内等径到指定长度所需要调整的总功率值，以便于及时、准确地调整等径功率，从而减少人工干预、降低等径断线率的波动。降低等径断线率的波动。降低等径断线率的波动。

【技术实现步骤摘要】
一种直拉单晶硅等径功率控制方法


[0001]本专利技术涉及直拉法生成单晶硅
，尤其是涉及一种直拉单晶硅等径功率控制方法。

技术介绍

[0002]随着太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模逐步扩大，其中硅基电池因其转化效率稳定而占主要市场。而单晶硅片作为制造硅基电池的重要材料，其成本的高低影响着整个行业的利润率。所以降低单晶硅片的制造成本越来越重要。
[0003]目前光伏行业内的直拉法生产单晶硅对功率控制的及时性和准确性要求较高；现有的等径功率控制方法是根据单晶硅棒长度变化情况来调节至不同的等径功率；但是，在拉晶的等径过程中，由于硅液剩料量随单晶硅棒长度变化而改变，硅液的吸热和单晶硅棒的放热随时变化，导致硅液温度随硅液剩料量的改变而变化，在这种情况下若只根据单晶硅棒长度变化情况来调节至不同的等径功率，则对硅液温度的控制就显得不够准确、及时，从而导致人工干预较多、等径断线率的波动较大的问题。
[0004]上述断线是单晶拉制过程中的一个术语，目前拉制的单晶硅棒表面有四条棱线，如果在等径过程中有超过1条棱线出现不连续的情况即为断线。

技术实现思路

[0005]针对上述情况，本专利技术提供一种直拉单晶硅等径功率控制方法，旨在解决现有等径功率控制方法根据单晶硅棒长度变化情况来调节至不同的等径功率，对硅液温度的控制不够准确、及时，从而导致人工干预较多、等径断线率的波动较大的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种直拉单晶硅等径功率控制方法，其主要可以如下步骤：
[0008]步骤S1、在硅液液面上方建立若干液面温度监测区域；
[0009]步骤S2、实时监测液面温度监测区域的温度值，得到实时液温；
[0010]步骤S3、根据所述实时液温，获取所述监测液面温度监测区域的实时等径液温曲线；
[0011]步骤S4、将所述实时等径液温曲线与预设的标准等径液温曲线进行比对，得到比对结果；
[0012]步骤S5、基于所述比对结果和预设的PID算法，得到单晶硅棒在指定时间区间内等径到指定长度所需要调整的总功率值，根据该总功率值调整等径功率。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，步骤S5包括如下步骤：.
[0014]基于预设的PID算法，获取需要调整的第一功率值为：
[0015][0016]其中为第一功率值；是PID中的值，值由PID根据不同的等径长度设定不同的值；为当单晶硅棒等径到指定长度时，实时液温和标准液温的瞬时偏差量；
[0017]根据第一功率值获得所述总功率值。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，步骤S5包括如下步骤：
[0019]基于比对结果和预设的PID算法，获取需要调整的第二功率值为：
[0020][0021]其中，为第二功率值；为PID中的值，值由PID根据不同的等径长度设定不同的值；为单晶硅棒在指定时间区间内等径到上述指定长度时，实时液温和标准液温的总偏差量；
[0022]根据第一功率值和/或第二功率值获得所述总功率值。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，步骤S5包括如下步骤：
[0024]基于比对结果和预设的PID算法，获取需要调整的第三功率值为：
[0025][0026]其中，为第二功率值；为PID中的值，值由PID根据不同的等径长度设定不同的值；为在上述指定时间区间内实时液温升高或降低的趋势变化值，该趋势变化值通过实时液温变化升高值或降低值除以上述指定时间区间得到；
[0027]基于第一功率值、第二功率值和第三功率值，获取单晶硅棒在指定时间区间内等径到指定长度时，所需要调整的总功率值为：。
[0028]在本专利技术的一些实施例中，在步骤S3中，根据所述实时液温，获取所述监测液面温度监测区域的历史等径液温曲线。
[0029]在本专利技术的一些实施例中，还包括如下步骤：
[0030]步骤S6、基于所述总功率值和所述历史等径液温曲线，判定等径功率调整的及时性和准确性，得到等径功率调整结果评价；
[0031]步骤S7、根据所述等径功率调整结果评价优化所述PID算法。
[0032]在本专利技术的一些实施例中，步骤S6包括如下步骤：
[0033]若实时液温在第一预定时间内恢复到标准液温，并且实时液温以第一波动幅度偏差于标准液温，则判定等径功率调整结果评价的等级为优；
[0034]若实时液温在第二预定时间内恢复到标准液温，并且实时液温以第二波动幅度偏差于标准液温，则判定等径功率调整结果评价的等级为差；
[0035]其中，所述第一预定时间小于所述第二预定时间；所述第一波动幅度小于所述第二波动幅度。
[0036]在本专利技术的一些实施例中，步骤S7包括如下步骤：
[0037]若所述等径功率调整结果评价的等级为优，则值、值和值不变；
[0038]当等径功率调整结果评价的等级为差时：
[0039]若实时液温高于标准液温，则减小值、值和/或值；
[0040]若实时液温低于标准液温，则增大减小值、值和/或值。
[0041]本专利技术实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0042]通过实时监测硅液液面的稳定，获取实时等径液温曲线，将实时等径液温曲线与预设的标准等径液温曲线进行比对得到比对结果后，基于比对结果和预设的PID算法，得到单晶硅棒在指定时间区间内等径到指定长度所需要调整的总功率值，以便于及时、准确地
调整等径功率，从而减少人工干预、降低等径断线率的波动。
[0043]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得明显，或者通过实施本专利技术而了解。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1为硅液液面、单晶硅棒和液面温度监测区域的结构示意图；
[0046]图2为实时等径液温曲线与标准等径液温曲线进行比对的示意图。
[0047]图标：
[0048]1‑
硅液液面，2
‑
单晶硅棒，3
‑
液面温度监测区域，4
‑
实时等径液温曲线，5
‑
标准等径液温曲线。
具体实施方式
[0049]在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本专利技术实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。
[0050]下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。
[0051]请参照图1和图2，本实施例提供一种直拉单晶硅等径功率控制方法，其包括如下步骤：
[0052]步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直拉单晶硅等径功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、在硅液液面上方建立若干液面温度监测区域；步骤S2、实时监测液面温度监测区域的温度值，得到实时液温；步骤S3、根据所述实时液温，获取所述监测液面温度监测区域的实时等径液温曲线；步骤S4、将所述实时等径液温曲线与预设的标准等径液温曲线进行比对，得到比对结果；步骤S5、基于所述比对结果和预设的PID算法，得到单晶硅棒在指定时间区间内等径到指定长度所需要调整的总功率值，根据该总功率值调整等径功率。2.根据权利要求1所述的直拉单晶硅等径功率控制方法，其特征在于，步骤S5包括如下步骤：基于预设的PID算法，获取需要调整的第一功率值为：其中为第一功率值；是PID中的值，值由PID根据不同的等径长度设定不同的值；为当单晶硅棒等径到指定长度时，实时液温和标准液温的瞬时偏差量；根据第一功率值获得所述总功率值。3.根据权利要求2所述的直拉单晶硅等径功率控制方法，其特征在于，步骤S5包括如下步骤：基于比对结果和预设的PID算法，获取需要调整的第二功率值为：其中，为第二功率值；为PID中的值，值由PID根据不同的等径长度设定不同的值；为单晶硅棒在指定时间区间内等径到上述指定长度时，实时液温和标准液温的总偏差量；根据第一功率值和/或第二功率值获得所述总功率值。4.根据权利要求3所述的直拉单晶硅等径功率控制方法，其特征在于，步骤S5包括如下步骤：基于比对结果和预设的PID算法，获取需要调整的第三功率值为：其中，为第二功率值；为PID中的值，值由PID根据不同的等径长度设定不同的值；为在上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘要普，李国华，乃家旺，尔火阿来，罗才军，马自成，
申请(专利权)人：四川永祥光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：