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多晶硅铸锭炉内温度场对多晶硅的熔化和凝固过程有着决定性的影响。根据不同工艺条件对加热炉内的温度场进行数值模拟是加热炉设计的重要部分,其中多晶硅铸锭炉边界条件的确定是一个关键问题。建立了多晶硅铸锭炉内温度场计算的数学模型,提出了一种通过PID控制原理对多晶硅铸锭炉边界条件进行反算的方法,并根据反算的边界条件就特定工艺参数下铸锭炉内温度场进行了数值模拟。研究表明,采用PID控制方法可以满足精度要求,从而基于所确定的边界条件模拟的铸锭炉内温度场结果准确。
引言
太阳能电池作为一种清洁能源越来越受到广泛的关注。其光电转换效率很大程度上取决于多晶硅的质量,而多晶硅质量又取决于硅锭定向凝固过程中温度等工艺条件的控制。因此,对多晶硅凝固过程中温度场进行模拟是确定和优化工艺条件的高效、重要技术手段。
目前,国内外已经有一些学者在多晶硅凝固温度场数值模拟方面进行了研究,比如美国的马里兰大学对多晶硅定向凝固炉和热交换炉的温度场进行了模拟比较分析。美国纽约州立大学的郑丽丽博士对太阳能多晶硅定向凝固炉进行了计算模拟。中国有色金属研究总院的刘秋娣等也对多晶硅锭凝固过程的影响因素进行了分析及数值模拟。以往的研究通常假设了特定的边界条件,并且往往缺少实际温度的测量数据。因此,多晶硅铸锭炉温度场模拟过程中边界条件的确定仍然是一个关键问题。
本文提出一种基于PID控制原理对多晶硅铸锭炉边界条件进行反算的方法,并根据反算得出的边界条件对多晶硅定向凝固炉的温度场进行研究。
1多晶硅定向凝固工艺
图1为多晶硅铸锭炉加热室结构示意图。加热室是多晶硅铸锭炉的心脏,其内装有石墨加热器、坩埚、硅料和绝热罩等。图2表示铸锭炉加热工艺。多晶硅铸造主要工艺过程包括:加热、熔化、结晶、退火、冷却5个阶段。将装有硅料的石英坩埚放在石墨冷却板上,关闭炉膛后抽真空。加热待硅料完全熔化后,通过冷却板将硅料结晶时释放的热量辐射到下炉腔内壁上,使硅料中形成一个竖直温度梯度。这个温度梯度使坩埚内的硅液从底部开始凝固,向顶部生长。在加热与退火后续阶段,系统采用预先设置的功率控制;在其他阶段,系统采用预先设置的温度控制。功率控制时,系统调节的控制参数为占空比;温度控制时,采用靠近加热器的热电偶监测温度。
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4月16日,经美国国家可再生能源实验室(NREL)认证,隆基自主研发的晶硅-钙钛矿两端叠层电池转换效率达到34.85%,再次刷新晶硅-钙钛矿叠层电池转换效率世界纪录。消息一出,关于隆基“量产一代、研发一代、储备一代”的产品研发体系再次引发行业关注和讨论。1年零5个月,提升0.95%光电转换效率是光伏技
4月23日,ST聆达发布2025年第一季度报告,公司实现营业收入为285.72万元,同比下降89.94%;归母净利润为-2692.13万元,同比增长37.19%;扣非归母净利润为-2341.65万元,同比增长46.32%。公告提到,2025年2月27日至2025年2月28日安徽省铜陵市中级人民法院于在淘宝网司法拍卖网络平台上公开拍卖原控股股
近日,日本太阳能制造商TOYO宣布,其位于埃塞俄比亚的太阳能电池工厂于2025年4月初正式投产,年产能达2GW,这标志着该公司在非洲大陆的本地化制造布局正式开启。按计划,该工厂将在2025年4月底前向客户交付超80MW的太阳能电池产品,且在5-6月将月产能提升至150-200MW,实现全面达产。今年3月,TOYO便因
硅料四月硅料产出约10.2万吨。截止四月底,硅料环节面临的困境仍为高库存影响。虽然整体硅料库存略有减少,但主要消化来自拉晶环节自身硅料囤货消纳。买方采购节奏放缓至五一节后,因此硅料库存仍主要集中在硅料厂家自身手上,四月硅料厂家面临整体价格有价无市,新签订单落定难度较高。如此困境之下,
4月2日,美国总统特朗普宣布对中国锂离子电池征收64.5%综合关税,并计划于2026年进一步上调至82%。这一系列关税举措可能彻底颠覆电网规模储能项目的经济性,对储能系统开发商正在推进或未来规划的项目发展前景蒙上阴影。太阳能发电设施的组件也受到了影响,从中国进口的多晶硅、硅片和光伏面板需缴纳60
硅料价格本周了解多晶硅现货市场成交有限、部分小单成交,块状料价格下滑较快,主要原因在于下游仍持续下探价格,影响拉晶环节持续放慢采购节奏,原先五一节后商谈出现推迟,新单小部分成交贴近买方要价约每公斤36-37元人民币。国产颗粒硅当期交付以主流厂家供货为主,本周小批量成交,整体价格区间持
近日,江苏省发展改革委印发关于《江苏省“两高”项目管理目录(2025年版,征求意见稿)》公开征求意见的公告,其中电力(电力、热力生产和供应业),具体包括火力发电中的燃煤发电、热电联产中的燃煤热电联产等2个小类行业。详情如下:《江苏省“两高”项目管理目录(2025年版,征求意见稿)》修订说
本周棒状硅企业暂无成交。n型颗粒硅成交价格区间为3.50-3.70万元/吨,成交均价为3.60万元/吨,环比下降2.70%。本周棒状硅市场僵持博弈,企业基本无成交。目前下游基本已经没有集中采购时期,多为按照生产节奏择期少量补库。目前光伏产业链下游产品价格再度呈现下降趋势,下游企业对于原料成本控制越发
根据TrendForce集邦咨询新能源研究中心4月30日最新报价,N型复投料人民币价格为RMB39.5/KG,跌幅为1.25%;N型致密料人民币价格从RMB38/KG掉落至RMB37.5/KG,变动幅度为-1.32%。N型颗粒硅人民币价格下滑至RMB36/KG。非中国区多晶硅料美金价格保持在US$18.5KG。N型183单晶硅片人民币最新价格掉落至RMB1.0
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本周多晶硅现货市场成交较少,价格逐渐松动。n型复投料成交价格区间为3.70-4.50万元/吨,成交均价为3.92万元/吨,环比下降2.73%;n型颗粒硅成交价格区间为3.60-3.80万元/吨,成交均价为3.70万元/吨,环比下降2.63%;p型多晶硅成交价格区间为3.10-3.50万元/吨,成交均价为3.23万元/吨,环比下降2.12%。
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印度大型综合性集团信实工业有限公司(RelianceIndustriesLimited,简称RIL)宣布,已正式投产其异质结(HJT)太阳能组件制造项目的首条生产线,这是公司规划年产能10GW的一部分。在近日召开的2024财年第四季度财报电话会上,RIL首席财务官V.Srikanth表示,公司已投产首条GW级(gigawatt-scale)太阳能
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