[实用新型]一种多晶铸锭炉用复合板组件

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能设备制造技术领域，具体涉及一种多晶铸锭炉用复合板组件，用于改善ALD多晶铸锭炉多晶硅碇的生长。

背景技术

近年来，太阳能作为主要的可再生能源迅速地发展起来，硅片的需求也日益增大。同单晶硅相比，多晶硅具有更低的成本等优势，因而其市场份额迅速增加。对多晶硅锭现有的生产工艺和设备进行改进具有巨大的经济效益和社会效益。

利用定向凝固法生长多晶硅碇有许多优点，比如可以通过利用杂质的不同分凝系数实现杂质的定向排除。在多晶硅锭的定向凝固中，固相-液相界面对硅锭的晶粒大小等品质有较大的影响。如图3所示，若固相与液相的界面为凹形，因为晶体生长方向与固液界面相垂直，长晶方向是由四周向中间收缩，会导致晶粒尺寸偏小。图4所示为凸形固相-液相界面，长晶方向为中间向四周发散型，有利于晶粒的长大，因此可以获得理想的晶粒尺寸。

在晶体生长阶段，现有的多晶铸锭炉多采用底部冷却板散热的方式形成温度梯度，从而使晶体自下往上生长，如德国ALD公司的SCU400型多晶炉。此类多晶炉在结晶开始时，热门会打开，热门下面是冷却板，冷却板内的循环冷却水带走炉内热量。热门打开的幅度无法控制，热门打开后，热量迅速散失，导致初期结晶速度过快，同时容易形成图3所示凹形固相-液相界面，不利于杂质的排除和晶粒的长大，容易出现微晶，也增大了能耗。

上述问题是由于此类多晶炉的自身结构所决定，所以无法通过修改工艺参数等方法来解决。到目前为止，还没有针对该问题的切实有效的解决办法。

发明内容

为解决此类多晶铸锭炉在结晶阶段形成凹形固液界面导致晶粒尺寸小等问题，本实用新型提供了一种复合板组件。

本实用新型的具体技术路线是：

一种多晶铸锭炉用复合板组件，其特征在于所述复合板组件由若干块中部开孔的复合板叠合而成，复合板的中部通孔由下至上逐层变大。

所述复合板的中部通孔形状相同。

所述复合板的中部通孔形状为正方形。

所述复合板的中部正方形通孔的边长为330mm~630mm，复合板为边长为850mm~890mm的正方形。

所述复合板的为碳碳复合板。

本实用新型所称复合板的形状较优地为正方形，其尺寸与多晶炉的冷却板形状相匹配，复合板的底部与多晶炉冷却板完全接触，将数块复合板按开孔由小到大的顺序安装于多晶炉的冷却板上，形成的中部通道为从下往上开口逐步变大。

本实用新型优选碳碳复合材料作为复合板材质，碳碳复合材料具有较好的保温性能，同时具有优异的耐高温性能、高抗热震性、低热膨胀系数，并且具有很强的抗压、抗折强度，是用做多晶铸锭炉复合板首选材料。

安装本实用新型复合板组件后，此类多晶炉原有生产工艺经过较小的修改即可满足生产需求，具有良好的可控性；该复合板组件在使用过程中具有稳定，可长期使用等特点；本实用新型组件碳碳复合板中间的开孔使得硅锭中部热量散失速度比四周快，即晶体生长在硅锭中部首先进行，因此能形成凸形的固相-液相界面，有利于晶粒尺寸的增大，并减少微晶的出现，同时能降低铸锭过程中所耗的电能，能产生较大的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型复合板组件结构分解示意图

图2为本实用新型复合板组件剖视结构示意图（阶梯形）

图3为凹形固相-液相界面示意图

图4为凸形固相-液相界面示意图

图5为本实用新型复合板组件剖视结构示意图（梯形）

图6为本实用新型复合板组件剖视结构示意图（变形阶梯形）

图7本实用新型复合板组件安装状态示意图

其中，碳碳复合板1，碳碳复合板2，碳碳复合板3，通道4，坩埚5，凹形固相-液相界面6，凸形固相-液相界面7，冷却板8。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步的描述。

如图1和图2所示，本方案复合板组件由若干块中间开孔的碳碳复合板叠合与冷却板上而成，碳碳复合板1，碳碳复合板2，碳碳复合板3叠合后的中部通孔形成通道4，中部通孔由下往上逐层变大，通孔形状可为多样，形成如图2所示的阶梯形通道4，或者如图5所示的梯形通道，或者如图6所示的变形阶梯形通道，或者其他组合型通道，其共性为通道形状由下至上逐渐变大，此类通道结构有利于产生图4所示的凸形固相-液相界面7，有利于晶粒尺寸的增大，并减少微晶的出现，同时能降低铸锭过程中所耗的电能。