感应加热制备太阳能级铸造准单晶硅熔体流动行为研究

人工晶体学报, 2015, 44(7): 1941-1945.

感应加热制备太阳能级铸造准单晶硅熔体流动行为研究

高忙忙 ^1, , 薛子文 ^2, , 李进 ^3, , 董法运 ^4, , 梁森 ^5, , 李海波 ^6, , 王丽 ^7,

1.北京工业大学应用数理学院,北京100124;宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室,银川750021

2.宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室,银川,750021

3.宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室,银川,750021

4.宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室,银川,750021

5.宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室,银川,750021

6.宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室,银川,750021

7.北京工业大学应用数理学院,北京,100124

基金项目: 国家自然科学基金(61366005) 2012宁夏自治区科技支撑项目宁夏高等学校科学研究项目(NGY2013006) 2012宁夏自治区留学人员创新团队择优资助项目宁夏自然基金(NZ13041) 北京市博士后基金(2012ZZ-09)

关键词：准单晶硅 , 感应熔炼 , 热场结构 , 熔体对流

Study on Convective Behavior of Silicon Melt for Solar-Grade Casting Quasi-Single Silicon Prepared by Inductive Melting Solution

Keywords： quasi-single silicon , induction melting , heater configuration , melt convection

用专业晶体生长软件(CG-Sim)对制备太阳能级准单晶硅用真空感应铸锭炉的热场结构以及在熔炼过程中硅熔体的流动行为进行了研究.结果表明,熔体中电磁力是熔体流动的驱动力之一,并且感应线圈与熔体高度的比值(k)对熔体内电磁力的大小和分布具有很大的影响,当k值为1.2时,熔体内形成一个上下贯通的涡流,有利于杂质的挥发.同时,当感应线圈频率在3000～5000 Hz范围时,熔体对流强度较低,可以增加坩埚-熔体边界层的厚度,降低熔体中的氧含量.

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