[实用新型]多晶硅铸锭炉改进型热场结构

说明书

技术领域

本专利涉及一种多晶硅铸锭炉改进型热场结构，属于太阳能级多晶硅铸锭炉制造领域。

背景技术

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源.将成为本世纪取代煤炭、石油等传统能源的一种新型清洁能源。由于不产生任何环境污染，而且输送和储存方便，在能源与环保两大驱动力作用下，大阳能光电转换是近年来世界各国发展最快，最受瞩目的项目之一，也是当今应用日益广泛的研究领域。全球光伏产业发展速度很快，人们开发的太阳能电池，大部份选择多晶硅作为基材。而在光伏产业中，采用的多晶硅片电池片是以高纯度多晶硅原料经定向凝固结晶、再经切片后封装加工成最终产品。

多晶硅铸锭炉是一种硅的熔化后重结晶设备，用于生产太阳能级多晶硅铸锭。在实际生产中，将高纯度多晶硅装入炉中，按工艺要求加热熔化、定向长晶、退火、冷却等步骤后加工出炉。多晶硅熔化重结晶过程是在一个由石墨加热器、保温层等零部件组成的结构中完成的，这个结构我们称之为热场。热场不单为多晶硅熔化提供大量的热能，在长晶过程中又提供合理的温度梯场。使得液态的多晶硅能够从底部到上层逐步缓慢结晶凝固，长成了大晶粒柱晶。大晶粒使得晶界减少，柱状晶有利于后续处理切片使晶界垂直于硅片表面，减少晶界对材料电学性能的影响。而定向凝固技术正是由于其单向散热的特点，能够得到连续生产的柱状晶凝固组织，从而得到合乎工艺要求的多晶硅晶体。

现有技术用周边加热的方法生产690X690(长X宽)规格的铸锭已非常成熟，每50小时生产270公斤左右的多晶硅铸锭，相对来讲产能小，能耗较大。用周边和顶部加热的方法生产840X840(长X宽)规格的铸锭，也已经广泛应用，每65小时生产430公斤左右多晶铸锭。但热场结构复杂，铸锭易产生微晶。

发明内容

本发明的目的是提供一种设计合理，结构简单、铸锭长晶良好、成本经济的多晶硅铸锭炉改进型热场结构，每65小时单炉生产达450公斤多晶硅铸锭。

多晶硅铸锭炉改进型热场结构包括：顶部隔热板、周边隔热体、底部隔热板、电极、连接块、加热板、热交换块、立柱、吊杆、坩埚、炉体。

周边隔热体用吊杆悬挂于炉体中，热交换台由数根支柱支撑，热交换块上设置了坩埚、电极、连接块、加热板、顶部隔热板，支柱上还固定了底部隔热板。

炉体由上、下两部分壳体组成，其结合部位密封良好。

吊杆与炉体是滑动配合，且结合部位密封良好。

这样设置，吊杆可拉动周边隔热体作升降运动，下降到底部时，可与顶部隔热板、底部隔热板形成一个密闭的隔热腔体，在这个腔体中，热交换台由数根支柱支撑着，热交换台上搁置着坩埚，坩埚里放置着多晶硅原材料，坩埚四周悬挂着加热板，它通过电极和连接块导电发热。整个密闭炉体所形成的一个空间结构即构成了本专利所涉及的热场结构。

附图说明

为了看清内部结构，本实用新型的说明书附图全部采用了纵向剖视图。

图1为多晶硅铸锭炉改进型热场结构的立体图(不包括壳体)。

图2为多晶硅铸锭炉改进型热场结构的加热状态剖面图。

图3为多晶硅铸锭炉改进型热场结构的保温状态剖面图。

附图标记说明：

1顶部隔热板、2周边隔热体、3底部隔热板、4电极、5连接块、6加热板、7热交换块、8立柱、9吊杆、10坩埚、11硅液(锭)、12炉体。

具体实施方式

下面通过附图和多晶硅生产流程来进一步说明本实用新型。

实施例1：