Siliziumschmelzen
Resistive Strahlungsheizelemente werden derzeit für viele Prozesse in der Siliziumherstellung eingesetzt und begrenzen die Erwärmungs- bzw. Schmelzgeschwindigkeit von Silizium. Induktionsöfen hingegen sind aufgrund ihrer Fähigkeit, Wärme direkt oder indirekt in eine Siliziummasse einzubringen, die bevorzugte Wahl für die nächste Generation thermischer Anlagen zur Herstellung von Solarsilizium.
Kernlose Induktionsöfen
Die kernlosen Induktionsöfen von Inductotherm bieten überragende Leistung und herausragende Langlebigkeit und sind effizienter, produktiver, leiser und wartungsfreundlicher als Öfen von Mitbewerbern. Sie eignen sich ideal zum Schmelzen aller Metalle, einschließlich Silizium.
- Die massive Stahlverkleidung sorgt für maximale Steifigkeit und Festigkeit des Ofens, was eine lange Lebensdauer der Auskleidung, geringe Geräuschentwicklung des Ofens und minimale EMF-Emissionen gewährleistet.
- Die Induktionsspule ist in zwei oder drei Abschnitte unterteilt, um eine „laufende“ elektromagnetische Welle zu erzeugen, die eine kräftige Durchmischung des Schmelzbades bewirkt.
- Elektromagnetische Shunts decken mehr als 50 % des Spulenumfangs ab und leiten das elektromagnetische Feld in die Schmelze um.
- Die Auskleidung aus Graphit-Suszeptor leitet den Strom und erwärmt das Metall, bevor das geschmolzene Silizium leitfähig wird.
- Eine optionale Vakuumkappe schafft eine kontrollierte Umgebung für die Gasausspülung, um Bor und Phosphor aus dem geschmolzenen Silizium zu entfernen.
- Über den Gießstutzen wird Silikon in Formen oder Kessel gegossen, wo es vor der weiteren Veredelung aushärtet.
Einseitiges Rühren
Barrenhersteller vertrauen auf die Systeme von Inductotherm, wenn es um Flexibilität beim Schmelzvorgang und Produktgleichmäßigkeit geht. Für Barrenhersteller ist das richtige Maß an Induktionsrühren ein entscheidender Faktor bei der Herstellung von Barren, die vom Beginn bis zum Ende jeder Charge metallurgisch homogen sind. Unsere Induktionsschmelzanlagen sind so konzipiert, dass sie für die jeweilige Anwendung jedes Kunden das optimale Rührverhalten erzielen.
Vakuum- und Schutzgassysteme
Bei einigen Verfahren muss Silizium auf einen hohen Reinheitsgrad aufbereitet werden. Dies lässt sich in großen Mengen mit den Vakuum- und Schutzgas-Anlagen von Inductotherm erreichen, die speziell auf die jeweiligen Prozessanforderungen unserer Kunden zugeschnitten sind.
Induktionsschmelzanlagen für kontrollierte Atmosphären
Unsere Vakuum-Kappenöfen eignen sich ideal zur Entfernung von Bor und Phosphor aus Siliziumblöcken durch Gasspülung oder Vakuumverdampfung.
Vorteile der Inductotherm-Schmelztechnik:
- Überragende Leistung und Langlebigkeit unserer kernlosen Schmelzöfen
- Kleinere Kammer zur schnellen Absaugung von Gasen
- Konzipiert für Vakuum oder druckgeregelte Atmosphäre
Induktionsschmelzanlagen für den Einsatz in Vakuumumgebungen
Unsere Vakuum-Induktionsschmelzanlagen (VIM) sind die derzeit führenden Systeme dieser Art in der Serienfertigung. Bei VIM-Anlagen wird ein Induktionsofen, der sich in einer Vakuum- bzw. Inertgas-Kammer befindet, zum Beschicken, Schmelzen, Veredeln und Gießen von Siliziummaterial verwendet; dadurch lässt sich die chemische Zusammensetzung kontinuierlich anpassen, bis die gewünschte Reinheit erreicht ist. Verunreinigungen werden durch chemische Reaktionen, Dissoziation, Flotation und Verflüchtigung entfernt.
Vorteile der Inductotherm-Schmelztechnik:
- Möglichkeit zum Schmelzen und Gießen im Vakuum oder unter kontrollierter Atmosphäre
- Mehrfachbeschickungssysteme zum schnellen Schmelzen von Silizium-Einsatzmaterial
- Umfassende Datenerfassung mithilfe modernster SPS- und PC-basierter SCADA-Überwachungssysteme
- Konzipiert für Vakuum oder druckgeregelte Atmosphäre
Elektromagnetischer Kalt-Tiegel (EMCC)
Inductotherm stellt elektromagnetische Kalt-Tiegelöfen für die Veredelung von Silizium in metallurgischer Qualität und das Gießen von multikristallinen Siliziumblöcken her. Unser innovatives Verfahren nutzt einen segmentierten, wassergekühlten Kupfertiegel für das induktive Schmelzen ohne feuerfeste Auskleidung. Wir arbeiten kontinuierlich daran, die EMCC-Technologie zu verbessern, weiterzuentwickeln und zu verfeinern, um ihre Effizienz zu steigern.
Merkmale unserer elektromagnetischen Kalt-Tiegelöfen:
- Robuster, segmentierter Kupfertiegel, aus einem einzigen Schmiedestück gefertigt
- Frequenzgeregelte, maschinell gefertigte EMCC-Induktionsstromversorgungen
- Das mit dem Raffinationsprozess im EMCC verbundene Rühren fördert eine homogene Durchmischung der Schmelze
- Die computergesteuerte Abzugsgeschwindigkeit sorgt für eine fünfmal höhere Wachstumsrate als bei einem herkömmlichen Ofen für die multikristalline gerichtete Erstarrung
Netzteile und Systemkomponenten
Der Einsatz unserer Induktionstechnologie in Anwendungen wie dem Wirbelschichtreaktor und der Kristallziehung hat die Photovoltaikindustrie revolutioniert und ermöglicht eine energieeffiziente und kontrollierbare Stromversorgung zur Herstellung hochwertiger multikristalliner und monokristalliner Siliziumblöcke.
Multi-Switch™-Stromversorgungssysteme für Wirbelschichtreaktoren
Beim Wirbelschichtverfahren werden aus winzigen reinen Siliziumkeimen in einem Hochtemperatur-Reaktionsgefäß reine Siliziumpellets zu Polysiliziumgranulat gezüchtet.
Um die Ausbeute dieser Hochtemperatur-Reaktionsbehälter, auch als Wirbelschichtreaktoren bezeichnet, deutlich zu steigern, hat Inductotherm eine spezielle Mehrzonen-Spule und das patentierte Multi-Switch™-Netzteil entwickelt. Dieses System ermöglicht die zeitliche Aufteilung der Leistung eines einzelnen Wechselrichters auf verschiedene Spulenzonen und versorgt so verschiedene Abschnitte des Suszeptors mit einem variablen und einstellbaren Energiefluss.
Komplettsysteme für das Schmelzen von Silizium:
- Mehr als nur Öfen
- Wasserkühlsysteme
- Induktionsnetzteile
- Computergesteuerte Systeme
- Erkennung von Erdungsfehlern
- Robotergestützte Schlackebeseitigung