Fusión de silicio
Los elementos calefactores radiantes resistivos se utilizan actualmente en numerosos procesos de la producción de silicio y limitan la velocidad de calentamiento y fusión de este material. Sin embargo, los hornos de inducción, gracias a su capacidad para aportar calor de forma directa o indirecta a una masa de silicio, se convierten en la opción preferida para la próxima generación de equipos térmicos destinados a la producción de silicio de grado solar.
Hornos de inducción sin núcleo
Los hornos de inducción sin núcleo de Inductotherm ofrecen un rendimiento superior y una durabilidad excepcional, y son más eficientes, más productivos, más silenciosos y más fáciles de mantener que los hornos de la competencia. Son ideales para fundir todo tipo de metales, incluido el silicio.
- La estructura de acero de gran espesor proporciona la máxima rigidez y resistencia al horno, lo que garantiza una larga vida útil del revestimiento, un bajo nivel de ruido del horno y unas emisiones electromagnéticas mínimas.
- La bobina de inducción se divide en dos o tres secciones para generar una onda electromagnética «en movimiento» que provoca una agitación intensa del baño fundido.
- Las derivaciones electromagnéticas cubren más del 50 % de la circunferencia de la bobina, redirigiendo el campo electromagnético hacia la masa fundida.
- El revestimiento del susceptor de grafito conduce la corriente y calienta el metal antes de que el silicio fundido adquiera conductividad.
- La tapa de vacío opcional crea un entorno controlado para la purga de gases, con el fin de eliminar el boro y el fósforo del silicio fundido.
- La boquilla de vertido vierte silicio en moldes o calderas para que se endurezca antes de su posterior refinado.
Agitación unidireccional
Los fabricantes de lingotes confían en los sistemas de Inductotherm para obtener flexibilidad en la fusión y uniformidad en el producto. Para los fabricantes de lingotes, el nivel adecuado de agitación por inducción es un factor clave para producir lingotes que sean metalúrgicamente homogéneos desde el inicio hasta el final de cada lote. Nuestros sistemas de fusión por inducción están diseñados para proporcionar el nivel óptimo de agitación para la aplicación específica de cada cliente.
Sistemas de vacío y de atmósfera controlada
Algunos procesos requieren que el silicio se refine hasta alcanzar un alto grado de pureza. Esto se puede lograr a gran escala mediante los sistemas de vacío y atmósfera controlada de Inductotherm, diseñados a medida para satisfacer los requisitos de cada uno de los procesos de nuestros clientes.
Sistemas de fusión por inducción diseñados para atmósferas controladas
Nuestros hornos de vacío con tapa son ideales para la eliminación del boro y el fósforo del silicio a granel mediante purga con gas o evaporación al vacío.
Ventajas de la fusión con Inductotherm:
- Rendimiento y durabilidad superiores de nuestros hornos de fusión sin núcleo
- Cámara más pequeña para la evacuación rápida de gases
- Diseñado para vacío o atmósfera controlada a presión
Sistemas de fusión por inducción diseñados para entornos de vacío
Nuestros sistemas de fundición por inducción al vacío (VIM) son los sistemas líderes que se utilizan actualmente en la producción. Los sistemas VIM emplean un horno de inducción, situado en una cámara de vacío o de atmósfera inerte, para cargar, fundir, refinar y colar silicio; esto permite ajustar continuamente la composición química hasta alcanzar la pureza deseada. Las impurezas se eliminan mediante reacción química, disociación, flotación y volatilización.
Ventajas de la fusión con Inductotherm:
- Capacidad para fundir y moldear al vacío o en atmósfera controlada
- Sistemas de carga múltiples para la fusión rápida de la carga de silicio
- Amplia adquisición de datos mediante los últimos controles de monitorización SCADA para PLC y PC
- Diseñado para vacío o atmósfera controlada a presión
Crisol frío electromagnético (EMCC)
Inductotherm fabrica hornos electromagnéticos de crisol frío para el refinado de silicio de grado metalúrgico y la fundición de lingotes de silicio multicristalino. Nuestro innovador proceso utiliza un crisol de cobre segmentado y refrigerado por agua para la fusión por inducción sin materiales refractarios. Nos esforzamos constantemente por mejorar, desarrollar y perfeccionar la tecnología EMCC con el fin de aumentar su eficiencia.
Características de nuestros hornos electromagnéticos de crisol en frío:
- Crisol de cobre segmentado y resistente, mecanizado a partir de una sola pieza forjada
- Fuentes de alimentación EMCC de inducción mecanizadas a alta frecuencia
- La agitación inherente al proceso de refinado en el EMCC favorece una mezcla homogénea en la masa fundida
- La velocidad de extracción controlada por ordenador ofrece una tasa de crecimiento cinco veces superior a la de un horno tradicional de solidificación direccional para fundición multicristalina.
Fuentes de alimentación y componentes del sistema
El uso de nuestra tecnología de inducción en aplicaciones como el reactor de lecho fluidizado y la extracción de cristales ha revolucionado la industria fotovoltaica, permitiendo obtener una energía eficiente y controlable para crear lingotes de silicio multicristalino y monocristalino de alta calidad.
Sistemas de alimentación Multi-Switch™ para reactores de lecho fluidizado
En el proceso de lecho fluidizado, los gránulos de silicio puro se obtienen a partir de diminutas semillas de silicio puro, que se transforman en gránulos de polisilicio dentro de un recipiente de reacción a alta temperatura.
Para aumentar considerablemente el rendimiento de estos recipientes de reacción a alta temperatura, también denominados reactores de lecho fluidizado, Inductotherm desarrolló una bobina especial de varias zonas y patentó la fuente de alimentación Multi-Switch™. Este sistema permite compartir la potencia de un único inversor y aplicarla a diferentes zonas de la bobina, suministrando así un flujo de energía variable y ajustable a diversas secciones del susceptor.
Sistemas completos para la fundición de silicio:
- Más que simples hornos
- Sistemas de refrigeración por agua
- Fuentes de alimentación por inducción
- Sistemas de control por ordenador
- Detección de fugas a tierra
- Eliminación de escoria mediante robots