[实用新型]直拉八英寸硅单晶热场

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直拉八英寸硅单晶热场，属于硅单晶热场技术领域。

背景技术

太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源，硅单晶太阳能电池是今后人类最重要的绿色能源之一。在现有工艺和条件下以及从电池性能上讲，硅单晶是制造太阳电池比较理想的材料，而优质参数的硅单晶是生产制作高效率太阳能电池的基本条件。

国际上直拉硅单晶主流产品是Φ200mm，逐渐向Φ300mm过渡，研制水平已经达到Φ400mm～450mm。在中国太阳能光伏领域，市场对八英寸硅片的需求增长非常大，尤其是近年来，八英寸硅单晶成为主流产品。

目前，国内生产八英寸硅单晶所使用的主要还是以20英寸热场为主，按照现有技术，拉制硅单晶所使用的常规20英寸热场存在功耗高、拉速低、石墨坩埚损耗大的问题。如附图1所示：现有20英寸的导流筒式热场中，热场部件包括石墨毡1-1、石墨压片1-2、排气口1-3、下石墨保温筒1-4、下石墨支撑环1-5、中轴加长轴1-6、主石墨保温筒1-7、加热器1-8、上支撑环1-9、中轴护套1-10、电极护套1-11、电极石英护套1-12、石墨中轴1-13、埚托1-14、石墨坩埚1-15、石英坩埚1-16、上部保温盖板1-17、熔硅1-18、顶部盖板1-21、外导流筒1-22、导流筒垫高环1-23、导流筒支撑环1-24、上石墨保温筒1-25、内导流筒1-26和定位环1-27。其具体结构为：在炉膛内径为850mm的单晶炉内安装以加热器1-8为核心的复合式热装置，籽晶1-20和硅单晶棒1-19置于石英坩埚1-16中，放入加热器1-8外围安装主石墨保温筒1-7，主石墨保温筒1-7外面裹上石墨毡1-1。主石墨保温筒1-7位于下石墨支撑环1-5上的子口内，下石墨支撑环1-5位于下石墨保温筒1-4上，下石墨保温筒1-4的外面也包覆石墨毡1-1，下石墨保温筒1-4位于石墨压片1-2上的子口内，石墨压片1-2下垫上石墨毡1-1，主石墨保温筒1-7上沿盖有上支撑环1-9，上支撑环1-9下面的子口卡在主石墨保温筒1-7上，在上支撑环1-9上垫石墨毡1-1再在上面压上上部保温盖板1-17，上上石墨保温筒1-25放在上支撑环1-9的上并卡在子口内，在上上石墨保温筒1-25外包覆石墨毡1-1，导流筒支撑环1-24卡在上上石墨保温筒1-25上，导流筒支撑环1-24上垫导流筒垫高环1-23，外导流筒1-22上沿放在导流筒垫高环1-23上，定位环1-27紧贴导流筒垫高环1-23外沿放在导流筒支撑环1-24上，顶部盖板1-21下垫石墨毡1-1。石墨下轴1-13上放中轴加长轴1-6，中轴加长轴1-6支撑放埚托1-14。该导流筒式热场存在以下一些不足：

1、热场整体不够紧凑、保温效果差、能耗较高；

2、热场导流筒结构设计不合理导致氩气流动不畅、隔热效果不佳、外导流筒上沿外部易大量附着氧化硅挥发物、成晶不稳定；

3、单晶头部尾部的纵向温度梯度变化大，整体拉速较低； 

4、石墨坩埚结构不合理，使用寿命低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种结构更加紧凑、保温性能更好、等径平均拉速提高、等径功耗得以降低的直拉八英寸硅单晶热场，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：一种直拉八英寸硅单晶热场，包括石墨毡、炉底支撑环、电极护套、下护盘压片、石墨电极、下保温筒、埚托、石墨坩埚、加热器、主保温筒、上支撑环、上保温盖、电极螺栓、石墨中轴、中轴加长轴、上保温筒、外导流筒、导流筒支撑环、内导流筒、护盘压片和石英坩埚，主保温筒设于加热器外围，加热器设于石墨电极上；加热器中间设石墨中轴，石墨中轴上设中轴加长轴，中轴加长轴支撑埚托；所述护盘压片设于下护盘压片之上，下护盘压片和护盘压片之间填充有石墨毡；主保温筒的底部与下保温筒卡接，下保温筒底部与下护盘压片卡接，下护盘压片底部与炉底支撑环卡接；所述外导流筒置于导流筒支撑环上，内导流筒卡在外导流筒上，且内导流筒和外导流筒之间的间隙填充有石墨毡；所述埚托支撑石墨坩埚，石英坩埚设于石墨坩埚内，且石英坩埚上沿高出石墨坩埚上沿。

作为优选，主保温筒上部与上支撑环卡接，上支撑环的上部与上保温筒下部卡接，上保温筒的上部与导流筒支撑环卡接。

作为进一步优选，所述主保温筒、下保温筒和上保温筒外均包覆有石墨毡。

作为进一步优选，导流筒支撑环上垫有石墨毡，石墨毡上方放上保温盖。

作为进一步优选，所述炉底支撑环内垫有石墨毡。