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目前,太阳能多晶硅的铸锭方法一般都是将原料硅材放置于坩埚内并进行加热,当坩埚内的温度超过硅材的熔点后,硅材将受热熔化而形成硅熔融液,当硅熔融液的温度稳定后,即进行冷却以形成硅晶锭。
由于坩埚大多为石英材质,硅材在坩埚内受热熔融形成硅熔融液的过程中,石英会与硅熔融液产生反应,使坩埚受到硅熔融液的侵蚀,导致坩埚的损坏,同时也影响了硅晶锭的顺利脱模。为避免这种问题的产生,业内通常是对坩埚进行喷涂,在坩埚的表面涂上一层氮化硅,以起到作为坩埚保护层和硅晶锭脱模介质的作用。
坩埚喷涂,是将氮化硅粉用纯水调制成水剂,用压缩空气经喷枪均匀喷涂在坩埚内表面,水分快速蒸发,留下氮化硅粉附着在坩埚内壁的一种工艺过程。目前,坩埚喷涂多采用人工喷涂,在喷涂房内,先由两个工人将坩埚放置于加热笼上预热,当达到一定温度时,其中一个工人打开喷涂操作台上的气阀和蠕动泵,用手动喷枪对坩埚进行喷涂。
喷涂操作时,操作员工的情绪化、员工工作态度消极化、员工喷涂时间无法严格控制,力度把握不好,都会影响喷涂的质量;人工对喷涂温度进行测量,不能避免有粗心或偷懒的现象出现,从而导致温度把控不严,对喷涂操作影响极大;人工喷涂操作必须在一个密闭的空间进行,喷涂房内必须安装大量的排风设备排除氮化硅粉,从而削减粉尘对人肺部的伤害,但对于氮化硅粉来说存在一定的浪费;人工喷涂操作受各方面因素的影响,喷涂时间无法严格控制,完成整个喷涂操作的时间比较长;人工喷涂操作一般需要两个人同时协助完成,效率差、机动性能差,人工成本高;喷涂操作人员必须在喷涂房内进行操作,漂浮的氮化硅粉尘对人的肺部和眼睛有一定的伤害。
可见,人工进行坩埚喷涂,其生产效率较低,劳动强度大,而且喷涂质量不理想,对人体还会造成一定的伤害。
使用蠕动泵的自动喷涂装置解决了人工喷涂劳动强度大、效率低、人数多、涂层质量不稳定、均匀性差、浪费涂料等问题,也解决了人体伤害等问题。