JPH0711178Y2 - 多結晶シリコンシート製造装置におけるシリコン注入圧制御機構 - Google Patents
多結晶シリコンシート製造装置におけるシリコン注入圧制御機構Info
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- JPH0711178Y2 JPH0711178Y2 JP6699190U JP6699190U JPH0711178Y2 JP H0711178 Y2 JPH0711178 Y2 JP H0711178Y2 JP 6699190 U JP6699190 U JP 6699190U JP 6699190 U JP6699190 U JP 6699190U JP H0711178 Y2 JPH0711178 Y2 JP H0711178Y2
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- Japan
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- pressure
- silicon
- gas
- crucible
- silicon sheet
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は太陽電池その他の光電変換素子等に用いられて
いる多結晶シリコンシートの製造装置にあって、モール
ドノズル内へ溶融したシリコンを供給し、これが固化し
たシリコンシートを連続的に引出する際、上記溶融シリ
コンに対する加圧を可及的に一定圧力に保持して圧送す
ることのできるようにしたシリコン注入圧制御機構の改
良に関する。
いる多結晶シリコンシートの製造装置にあって、モール
ドノズル内へ溶融したシリコンを供給し、これが固化し
たシリコンシートを連続的に引出する際、上記溶融シリ
コンに対する加圧を可及的に一定圧力に保持して圧送す
ることのできるようにしたシリコン注入圧制御機構の改
良に関する。
《従来の技術》 既に、多結晶シリコンシートの製造方法としては、各種
のものが実施されているが、本願人は、これまでのリボ
ン法、キャスティング法（鋳造法）などがもっている欠
陥を改善するため、第２図の如き多結晶シリコンシート
の製造装置を提案した。
のものが実施されているが、本願人は、これまでのリボ
ン法、キャスティング法（鋳造法）などがもっている欠
陥を改善するため、第２図の如き多結晶シリコンシート
の製造装置を提案した。
上記の装置とは、不活性ガスとか真空による不活性雰囲
気1aを有する炉体１内に、第１ヒータ２により加熱でき
る坩堝３と、当該坩堝３の供給口3aが連結されているモ
ールドノズル４と、これを加熱できる第２ヒータ５とを
具備させ、上記の坩堝３内に投入したシリコン母材を第
１ヒータ２により溶融し、かくして得られた溶融シリコ
ンSiを、不活性ガス等による加圧用ガスによる所定の圧
力Ｐにより加圧し、これによって当該溶融シリコンSi
を、供給口3aから予め第２ヒータ５によってえ加熱して
あるモールドノズル４内へ圧送し、この溶融シリコンSi
がモールドノズル４内にて固化して形成されることとな
るシリコンシートMSiを、所望の引出手段６により連続
的に引き出すようにしたものである。
気1aを有する炉体１内に、第１ヒータ２により加熱でき
る坩堝３と、当該坩堝３の供給口3aが連結されているモ
ールドノズル４と、これを加熱できる第２ヒータ５とを
具備させ、上記の坩堝３内に投入したシリコン母材を第
１ヒータ２により溶融し、かくして得られた溶融シリコ
ンSiを、不活性ガス等による加圧用ガスによる所定の圧
力Ｐにより加圧し、これによって当該溶融シリコンSi
を、供給口3aから予め第２ヒータ５によってえ加熱して
あるモールドノズル４内へ圧送し、この溶融シリコンSi
がモールドノズル４内にて固化して形成されることとな
るシリコンシートMSiを、所望の引出手段６により連続
的に引き出すようにしたものである。
ところが、上記従来装置にあって、坩堝３の気相部3bに
対し加圧用ガスを印加するには第３図の如きシリコン注
入圧制御機構が用いられる。
対し加圧用ガスを印加するには第３図の如きシリコン注
入圧制御機構が用いられる。
すなわち、当該機構とは、坩堝３の気相部3bに、開閉バ
ルブV1付きの連通パイプａを介して差圧計ｂが連結さ
れ、一方開閉バルブV2を具備する連通パイプｃによっ
て、同上気相部3bと電動バルブｄとを連結すると共に、
前記差圧計ｂと電動バルブｄとを順次増巾器ｅ、PID制
御器ｆにより電気的に接続したものとなっている。
ルブV1付きの連通パイプａを介して差圧計ｂが連結さ
れ、一方開閉バルブV2を具備する連通パイプｃによっ
て、同上気相部3bと電動バルブｄとを連結すると共に、
前記差圧計ｂと電動バルブｄとを順次増巾器ｅ、PID制
御器ｆにより電気的に接続したものとなっている。
従って、上記構成によるときは、電動バルブｄの前段に
設けられた加圧用ガスＧの導入される導入パイプｇに介
設の開閉バルブV3、そして前記の開閉バルブV1，V2をガ
ス流通させることで、坩堝３の気相部3bにおけるガス圧
を差圧計ｂにより測知し、当該圧力値と差圧計ｂの設定
値との差に対応して差圧計から発せられる電気信号を、
増巾器ｅにより増巾した後、これをPID制御器ｆに印加
し、その電気的出力によって前記電動バルブｄのON-OFF
制御を行い、これにより気相部3bへ供給される加圧用ガ
スＧの流れを調整して、気相部3bを所望の一定圧に保持
しようとしている。
設けられた加圧用ガスＧの導入される導入パイプｇに介
設の開閉バルブV3、そして前記の開閉バルブV1，V2をガ
ス流通させることで、坩堝３の気相部3bにおけるガス圧
を差圧計ｂにより測知し、当該圧力値と差圧計ｂの設定
値との差に対応して差圧計から発せられる電気信号を、
増巾器ｅにより増巾した後、これをPID制御器ｆに印加
し、その電気的出力によって前記電動バルブｄのON-OFF
制御を行い、これにより気相部3bへ供給される加圧用ガ
スＧの流れを調整して、気相部3bを所望の一定圧に保持
しようとしている。
ここで、第３図のｈは開閉バルブｉを介して気相部3bに
連結した圧力ゲージを示している。
連結した圧力ゲージを示している。
この種多結晶シリコンシートの製造方法にあっては、上
記モールドノズル４の可成り薄いキャビティ4aに溶融シ
リコンSiを押入し、薄層であるシリコンシートMSiを形
成しようとするものであるから、溶融シリコンSiを圧送
するためのガス圧が所定圧よりも低下してしまうと、モ
ールドノズル４のキャビティ4aに溶融シリコンが充分進
入して行かなくなり、逆にガス圧が高過ぎると、溶融シ
リコンSiがモールドノズル４における鋳型の合せ面から
漏出してしまい、この結果望ましい製品を得ることがで
きなくなる。
記モールドノズル４の可成り薄いキャビティ4aに溶融シ
リコンSiを押入し、薄層であるシリコンシートMSiを形
成しようとするものであるから、溶融シリコンSiを圧送
するためのガス圧が所定圧よりも低下してしまうと、モ
ールドノズル４のキャビティ4aに溶融シリコンが充分進
入して行かなくなり、逆にガス圧が高過ぎると、溶融シ
リコンSiがモールドノズル４における鋳型の合せ面から
漏出してしまい、この結果望ましい製品を得ることがで
きなくなる。
ところで、第２図，第３図によって説示した上記のシリ
コン注入圧制御機構によるときは、PID制御器ｆによる
電動バルブｄの制御により、坩堝３の気相部3bに対する
加圧用ガスＧの供給量を制御しても、実際上圧力制御の
精度は約500±100mmAq程度となり、これ以上に精度を高
めることができないため、満足すべき製品が得難いもの
となっている。
コン注入圧制御機構によるときは、PID制御器ｆによる
電動バルブｄの制御により、坩堝３の気相部3bに対する
加圧用ガスＧの供給量を制御しても、実際上圧力制御の
精度は約500±100mmAq程度となり、これ以上に精度を高
めることができないため、満足すべき製品が得難いもの
となっている。
《考案が解決しようとする課題》 本考案は上記従来例の難点に鑑み、気相部に、前記の如
き電動バルブ、差圧計、増巾器、PID制御器等を直結状
態として構成するのではなく、気相部である前者と上記
諸機器による後者との間に、圧力調整タンクを介設させ
て、適切に構成することにより、当該大容積の圧力調整
タンクを有効に活用し、加圧用ガスの圧力変動を最小限
に抑制可能となし、坩堝の気相部における圧力が高精度
の一定値に保持し得るようにして、前記多結晶シリコン
シート製造装置により、満足すべき製品が得られるよう
にすることを、その目的としている。
き電動バルブ、差圧計、増巾器、PID制御器等を直結状
態として構成するのではなく、気相部である前者と上記
諸機器による後者との間に、圧力調整タンクを介設させ
て、適切に構成することにより、当該大容積の圧力調整
タンクを有効に活用し、加圧用ガスの圧力変動を最小限
に抑制可能となし、坩堝の気相部における圧力が高精度
の一定値に保持し得るようにして、前記多結晶シリコン
シート製造装置により、満足すべき製品が得られるよう
にすることを、その目的としている。
《課題を解決するための手段》 本考案は上記の目的を達成するため、不活性雰囲気内に
シリコン母材を溶融し、当該溶融シリコンにガス圧をか
けるようにした坩堝と、当該坩堝から圧送される上記溶
融シリコンを受容するモールドノズルと、当該モールド
ノズル内にて当該シリコンシートは固化されることによ
り形成されたシリコンシートを、連続的に引き出す引出
手段とが具備されている多結晶シリコンシート製造装置
において、上記坩堝の気相部と圧力調整タンクとを、主
開閉バルブをもった主連通パイプにより連結すると共
に、当該圧力調整タンクには、夫々第１連通パイプを介
して差圧計を、第２連通パイプを介して入口側から加圧
用ガスが導入される電動バルブの出口側を連結し、上記
差圧計の電気的出力側が増巾器を介してPID制御器の入
力側に接続され、さらに、当該PID制御器の出力側を、
前記電動バルブの電気的な開閉制御端子に接続してなる
多結晶シリコンシート製造装置におけるシリコン注入圧
制御機構を提供しようとするものである。
シリコン母材を溶融し、当該溶融シリコンにガス圧をか
けるようにした坩堝と、当該坩堝から圧送される上記溶
融シリコンを受容するモールドノズルと、当該モールド
ノズル内にて当該シリコンシートは固化されることによ
り形成されたシリコンシートを、連続的に引き出す引出
手段とが具備されている多結晶シリコンシート製造装置
において、上記坩堝の気相部と圧力調整タンクとを、主
開閉バルブをもった主連通パイプにより連結すると共
に、当該圧力調整タンクには、夫々第１連通パイプを介
して差圧計を、第２連通パイプを介して入口側から加圧
用ガスが導入される電動バルブの出口側を連結し、上記
差圧計の電気的出力側が増巾器を介してPID制御器の入
力側に接続され、さらに、当該PID制御器の出力側を、
前記電動バルブの電気的な開閉制御端子に接続してなる
多結晶シリコンシート製造装置におけるシリコン注入圧
制御機構を提供しようとするものである。
《作用》 差圧計により圧力調整タンク内のガス圧が測知される
と、当該差圧計に設定した所望ガス圧値との差による電
気信号が、増巾器−PID制御器を介して電動バルブを開
閉制御し、当該電動バルブを通して圧力調整タンク内へ
加圧用ガスが供給され、これにより当該圧力調整タンク
内のガス圧が、前記の設定所望ガス圧値に保たれること
となる。
と、当該差圧計に設定した所望ガス圧値との差による電
気信号が、増巾器−PID制御器を介して電動バルブを開
閉制御し、当該電動バルブを通して圧力調整タンク内へ
加圧用ガスが供給され、これにより当該圧力調整タンク
内のガス圧が、前記の設定所望ガス圧値に保たれること
となる。
主開閉バルブをガス流通させることで、上記圧力調整タ
ンク内の加圧用ガスが、不活性雰囲気内の坩堝における
気相部に供与され、これにより坩堝内の溶融シリコンが
加圧されて、これがモールドノズルに圧送される。
ンク内の加圧用ガスが、不活性雰囲気内の坩堝における
気相部に供与され、これにより坩堝内の溶融シリコンが
加圧されて、これがモールドノズルに圧送される。
上記加圧用ガスの供給により、もちろん一時的に圧力調
整タンク内のガス圧は当然低下することとなるが、前記
の如く電動バルブのガス流通により、当該低下は補正さ
れることになるだけでなく、圧力調整タンクの容積が充
分に大きいことにより、当該タンク内の圧力変動は極め
て小さくなり、高精度での圧力一定保持が可能となる。
整タンク内のガス圧は当然低下することとなるが、前記
の如く電動バルブのガス流通により、当該低下は補正さ
れることになるだけでなく、圧力調整タンクの容積が充
分に大きいことにより、当該タンク内の圧力変動は極め
て小さくなり、高精度での圧力一定保持が可能となる。
《実施例》 本考案を第１の実施例によって詳記すれば、一点鎖線内
の主要構成は第２図、第３図によって説示した従来例と
同一であり、同一部材は同一符号によて示されており、
第１ヒータ２、第２ヒータ５、引出手段６等については
省略されている。
の主要構成は第２図、第３図によって説示した従来例と
同一であり、同一部材は同一符号によて示されており、
第１ヒータ２、第２ヒータ５、引出手段６等については
省略されている。
本考案に係るシリコン注入圧制御機構では、所望の大き
さを有する圧力調整タンク10が炉体１外に設置され、炉
体１内の坩堝３における気相部3bと、圧力調整タンク10
とが、主開閉バルブ11aを介設の主連通パイプ11により
連結されており、さらに、当該圧力調整タンク10と差圧
計12とが、第１開閉バルブ13aを有する第１連通パイプ1
3により連結されていると共に、この圧力調整タンク10
には、不活性ガスなどによる加圧用ガスＧが、電動バル
ブ14を介して導入可能に構成され、図中15は第２開閉バ
ルブ15aをもった第２連通パイプ16は第３開閉バルブ16a
をもった導入パイプを示している。
さを有する圧力調整タンク10が炉体１外に設置され、炉
体１内の坩堝３における気相部3bと、圧力調整タンク10
とが、主開閉バルブ11aを介設の主連通パイプ11により
連結されており、さらに、当該圧力調整タンク10と差圧
計12とが、第１開閉バルブ13aを有する第１連通パイプ1
3により連結されていると共に、この圧力調整タンク10
には、不活性ガスなどによる加圧用ガスＧが、電動バル
ブ14を介して導入可能に構成され、図中15は第２開閉バ
ルブ15aをもった第２連通パイプ16は第３開閉バルブ16a
をもった導入パイプを示している。
さらに、上記配管系に加えて電気系としての構成として
は、前記差圧計12の電気出力端子12aに接続の増巾器17
と、その出力が入力されるPID制御器18とを具備し、こ
のPID制御器18の出力が、前記電動バルブ14の電気的開
閉制御端子14aに印加されるようになっており、図中19
は圧力調整タンク10内のガス圧を表示する圧力ゲージで
あって、20は開閉バルブ20aを有する連結パイプを示し
ている。
は、前記差圧計12の電気出力端子12aに接続の増巾器17
と、その出力が入力されるPID制御器18とを具備し、こ
のPID制御器18の出力が、前記電動バルブ14の電気的開
閉制御端子14aに印加されるようになっており、図中19
は圧力調整タンク10内のガス圧を表示する圧力ゲージで
あって、20は開閉バルブ20aを有する連結パイプを示し
ている。
上記のシリコン注入圧力制御機構を稼動させるには、主
開閉バルブ11aを閉じ、他の第１、第２、第３開閉バル
ブ13a,15a,16aはガス流通させておけば、圧力調整タン
ク10内のガス圧を検知した差圧計12は、当該検知結果と
予め設定した圧力値とを比較することで、電気出力端子
12aから電気信号を発し、これが増巾器17により増巾さ
れた後、PID制御器18に入力される。
開閉バルブ11aを閉じ、他の第１、第２、第３開閉バル
ブ13a,15a,16aはガス流通させておけば、圧力調整タン
ク10内のガス圧を検知した差圧計12は、当該検知結果と
予め設定した圧力値とを比較することで、電気出力端子
12aから電気信号を発し、これが増巾器17により増巾さ
れた後、PID制御器18に入力される。
この結果、PID制御器18からの出力信号によって電動バ
ルブ14が開成され、加圧用ガスＧが第３連通パイプ16−
電動バルブ14−第２連通パイプ15を介して圧力調整タン
ク10内へ圧送されることとなり、これにより圧力調整タ
ンク10の内圧は、前記の設定圧力値を保って一定とし
た。
ルブ14が開成され、加圧用ガスＧが第３連通パイプ16−
電動バルブ14−第２連通パイプ15を介して圧力調整タン
ク10内へ圧送されることとなり、これにより圧力調整タ
ンク10の内圧は、前記の設定圧力値を保って一定とし
た。
このような状態にあって、前記の主開閉バルブ11aをガ
ス流通させてやれば、圧力調整タンク10内の加圧用ガス
が、前記の坩堝３における気相部3bに圧送され、これに
より坩堝３内の溶融シリコンSiが、モールドノズル４の
キャビティ4a内に圧入され、前記の如く多結晶シリコン
シートの製造が行い得ることとなる。
ス流通させてやれば、圧力調整タンク10内の加圧用ガス
が、前記の坩堝３における気相部3bに圧送され、これに
より坩堝３内の溶融シリコンSiが、モールドノズル４の
キャビティ4a内に圧入され、前記の如く多結晶シリコン
シートの製造が行い得ることとなる。
上記主開閉バルブ11aのガス流通により、もちろん圧力
調整タンク10内のガス圧は、一時的に低下することとな
るが、これは差圧計12により検知され、前記の通り電動
バルブ14のPID制御器18による開閉制御により、加圧用
ガスＧが圧力調整タンク10内へ供給されて、当該ガス圧
は一定に保持されることとなり、しかも上記の一時的ガ
ス圧低下は、圧力調整タンク10が大容量であればある
程、極く僅かなものとなり、この結果、前記従来例によ
るときは500±100mmAqであった圧力制御精度を500±100
mmAq程度まで改善することができた。
調整タンク10内のガス圧は、一時的に低下することとな
るが、これは差圧計12により検知され、前記の通り電動
バルブ14のPID制御器18による開閉制御により、加圧用
ガスＧが圧力調整タンク10内へ供給されて、当該ガス圧
は一定に保持されることとなり、しかも上記の一時的ガ
ス圧低下は、圧力調整タンク10が大容量であればある
程、極く僅かなものとなり、この結果、前記従来例によ
るときは500±100mmAqであった圧力制御精度を500±100
mmAq程度まで改善することができた。
《考案の効果》 本考案は上記のようにして構成されているので、圧力調
整タンクの適切なる介在機構により、溶融シリコンに対
する加圧を、極めて高い精度で一定に保持することがで
き、この結果溶融シリコンがモールドノズルの薄いキャ
ビティ内へ充分に進入して行かなかったり、逆に過圧状
態のため、モールドノズルにおける鋳型の合せ目から、
溶融シリコンが漏れ出してしまうなどの不都合を解消で
き、良質の製品を効率よく製造することができる。
整タンクの適切なる介在機構により、溶融シリコンに対
する加圧を、極めて高い精度で一定に保持することがで
き、この結果溶融シリコンがモールドノズルの薄いキャ
ビティ内へ充分に進入して行かなかったり、逆に過圧状
態のため、モールドノズルにおける鋳型の合せ目から、
溶融シリコンが漏れ出してしまうなどの不都合を解消で
き、良質の製品を効率よく製造することができる。
第１図は本考案に係るシリコン注入圧制御機構を有する
多結晶シリコンシート製造装置の略示構成説明図、第２
図は従来の多結晶シリコンシート製造装置を示す要部縦
断正面説明図、第３図は当該製造装置に付設された従来
のシリコン注入圧制御機構を例示した略示構成説明図で
ある。 1a……不活性雰囲気 ３……坩堝 3b……坩堝の気相部 ４……モールドノズル ６……引出手段 10……圧力調整タンク 11……主連通パイプ 11a……主開閉バルブ 12……差圧計 13……第１連通パイプ 14……電動バルブ 14a……電気的開閉制御端子 15……第２連通パイプ 17……増巾器 18……PID制御器 Ｇ……加圧用ガス MSi……シリコンシート Si……溶融シリコン
多結晶シリコンシート製造装置の略示構成説明図、第２
図は従来の多結晶シリコンシート製造装置を示す要部縦
断正面説明図、第３図は当該製造装置に付設された従来
のシリコン注入圧制御機構を例示した略示構成説明図で
ある。 1a……不活性雰囲気 ３……坩堝 3b……坩堝の気相部 ４……モールドノズル ６……引出手段 10……圧力調整タンク 11……主連通パイプ 11a……主開閉バルブ 12……差圧計 13……第１連通パイプ 14……電動バルブ 14a……電気的開閉制御端子 15……第２連通パイプ 17……増巾器 18……PID制御器 Ｇ……加圧用ガス MSi……シリコンシート Si……溶融シリコン
Claims (1)
- 【請求項１】不活性雰囲気内にシリコン母材を溶融し、
当該溶融シリコンにガス圧をかけるようにした坩堝と、
当該坩堝から圧送される上記溶融シリコンを受容するモ
ールドノズルと、当該モールドノズル内にて当該シリコ
ンシートは固化されることにより形成されたシリコンシ
ートを、連続的に引き出す引出手段とが具備されている
多結晶シリコンシート製造装置において、上記坩堝の気
相部と圧力調整タンクとを、主開閉バルブをもった主連
通パイプにより連結すると共に、当該圧力調整タンクに
は、夫々第１連通パイプを介して差圧計を、第２連通パ
イプを介して入口側から加圧用ガスが導入される電動バ
ルブの出口側を連結し、上記差圧計の電気的出力側が増
巾器を介してPID制御器の入力側に接続され、さらに、
当該PID制御器の出力側を、前記電動バルブの電気的な
開閉制御端子に接続してなる多結晶シリコンシート製造
装置におけるシリコン注入圧制御機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6699190U JPH0711178Y2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 多結晶シリコンシート製造装置におけるシリコン注入圧制御機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6699190U JPH0711178Y2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 多結晶シリコンシート製造装置におけるシリコン注入圧制御機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0425872U JPH0425872U (ja) | 1992-03-02 |
| JPH0711178Y2 true JPH0711178Y2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=31600174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6699190U Expired - Lifetime JPH0711178Y2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 多結晶シリコンシート製造装置におけるシリコン注入圧制御機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711178Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6097088A (en) * | 1995-09-29 | 2000-08-01 | Morix Co., Ltd. | Thermoelectric element and cooling or heating device provided with the same |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP6699190U patent/JPH0711178Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0425872U (ja) | 1992-03-02 |
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