V solarni fotovoltaični industriji je kakovost monokristalnega silicija neposredno povezana s kakovostjo monokristalnega silicija. Kvalificirano toplotno polje lahko ustvari visoko{1}}kakovostne monokristale. Zato je ustvarjanje dobrih pogojev toplotnega polja zelo pomemben dejavnik v monokristalnem procesu Czochralski. Grafit je nosilec za rast monokristalov. Grafit visoke-čistosti in deli za obdelavo izostatično stisnjenega grafita se večinoma uporabljajo v grafitnih pečeh za rast monokristalov Czochralski.
Glede na potrebe dejanske situacije se velikost toplotnega polja razdeli glede na premer kremenčevega lončka. Trenutno se toplotna polja v naši državi gibljejo od φ12" do φ28", na splošno pa so φ18" do φ22" večina.
Toplotni sistem monokristalne peči, omenjene tukaj, je tako imenovano-termično polje. Toplotno polje na splošno vključuje tlačni obroč, izolacijski pokrov, zgornji, srednji in spodnji izolacijski pokrov, grafitni lonček (s tremi- loputami), nosilno palico lončka, pladenj lončka, elektrodo, grelec, vodilno cev in grafitni vijak. Da bi preprečili uhajanje silicija v prihodnosti, so zaščitne plošče in zaščitni tulci nameščeni na dno peči, kovinske elektrode in nosilne palice.
1. Grelec
Grelec je zelo pomembna komponenta na področju toplote. Je neposredni grelni element. Ko je temperatura visoka, lahko doseže več kot 1600 stopinj. Običajni grelci imajo tri oblike: valj, skodelica in spirala. Na splošno so grelniki izdelani iz grafita visoke-čistosti.
2. Grafitna elektroda
Grafitne elektrode držijo grelec na mestu in dovajajo tok skozi grelec. Zato mora biti elektroda debela, močna in vzdržljiva, površina pa mora biti gladka in stabilna, da se zagotovi dobra kontaktna površina in ne iskri ob napajanju. Grafitna elektroda je prav tako obdelana z-grafitom visoke čistosti.
3. Grafitni lonček, grafitna nosilna palica, grafitni pladenj
Podporna palica lončka, lonček in pladenj skupaj sestavljajo nosilno telo grafitnega lončka, ki mora biti trdno povezano s spodnjo gredjo in mora imeti dobro nevtralnost. Ko se spodnja gred vrti, je razmik med nosilno palico in pladnjem manjši ali enak 0,5 mm. Višino grafitnega nosilnega telesa je mogoče nastaviti.
4. Izolacijski pokrov
Toplotnoizolacijski pokrov je razdeljen na zgornji, srednji in spodnji toplotnoizolacijski pokrov. Toplotnoizolacijski pokrov je izdelan iz grafitnega ogljikovega filca, ovitega okoli izolacijskega cilindra. Število plasti grafitnega ogljikovega filca je odvisno od situacije. Spodnji izolacijski pokrov tvori spodnji izolacijski sistem. Njegova naloga je okrepiti izolacijo dna lonca, povečati temperaturo dna lonca in zmanjšati toplotne izgube.
5. Izolacijski pokrov in vodilna cev
Toplotnoizolacijski pokrov je sestavljen iz toplotnoizolacijskega zgornjega pokrova, toplotnoizolacijskega ogljikovega filca in toplotnoizolacijskega spodnjega pokrova, kar pomeni, da je plast grafitnega ogljikovega filca stisnjena med dve plasti obročastega grafita. Vodilna cev se v glavnem uporablja za nadzor temperaturnega gradienta toplotnega polja in vodenje pretoka plina argona v prihodnosti.
6. Tlačni obroč
Grafitni tlačni obroč je krožni obročasti grafitni kos, sestavljen iz več lokov. Nameščen je na kontaktni točki med pokrivno ploščo in steno peči, da prepreči prehod toplote in plina skozi režo med kaminom in pokrivno ploščo.