[发明专利]用于硅的定向固化的装置和方法

权利要求书

1.用于硅的定向固化的装置，包括：

定向固化模具，所述定向固化模具包含至少一种耐火材料；

外壳；和

隔热层，所述隔热层至少部分地设置在所述定向固化模具和所述外壳之间。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述定向固化模具、外壳和隔热层构造成用于硅的定向固化多于两次。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其中所述定向固化模具的一个或多个侧壁相比于定向固化模具的底部包括不同的厚度、材料组成或材料量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述定向固化模具的一个或多个侧壁包括热面耐火件，并且其中所述定向固化模具的底部包括传导耐火件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述定向固化模具的一个或多个侧壁包含氧化铝，并且其中所述定向固化模具的底部包含碳化硅、石墨或其组合。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述隔热层的一个或多个侧壁相比于隔热层的底部包括不同的厚度、材料组成或材料量。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述隔热层至少部分地设置在定向固化模具的一个或多个侧壁和外壳的一个或多个侧壁之间，并且其中所述隔热层不设置在定向固化模具的底部和外壳的底部之间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述外壳包含钢、不锈钢、铜、铸铁、耐火材料、或耐火材料的混合物，或它们的组合。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，进一步包括至少一个液体管道，所述液体管道的尺寸和形状允许冷却液体穿过所述液体管道并且传递热量远离定向固化模具。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述至少一个液体导管设置于靠近定向固化模具的底部部分、外壳或隔热层，或者设置在定向固化模具的底部部分、外壳或隔热层内。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其中所述定向固化模具包括顶层，所述顶层包含至少一种滑移面耐火材料，所述顶层构造成当从定向固化模具移除定向固化的硅时保护定向固化模具的剩余部分免受损坏。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，进一步包括顶部加热器，所述顶部加热器包括一个或多个加热构件，所述一个或多个加热构件包括加热元件或感应加热器。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述顶部加热器进一步包括隔热件，所述隔热件包括隔热砖、耐火件、耐火件的混合物、隔热板、陶瓷纸、高温棉，或其混合物。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述顶部加热器进一步包括外壳，其中所述隔热件至少部分地设置在一个或多个加热元件和顶部加热器外壳之间。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述顶部加热器外壳包括不锈钢。

16.制备用于切成一个或多个太阳能晶片的一个或多个硅锭块的方法，包括：

提供或接收第一硅；

提供或接收定向固化装置，其中所述装置包括：

定向固化模具，所述定向固化模具包含至少一种耐火材料；

外壳；和

隔热层，所述隔热层至少部分地设置在定向固化模具和外壳之间；

至少部分地熔融第一硅，从而提供第一熔融硅；和

在定向固化模具中定向固化第一熔融硅从而提供第二硅。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括将加热器设置在定向固化模具上方，包括将选自加热元件和感应加热器的一个或多个加热构件设置在定向固化模具上方。

18.根据权利要求16至17中任一项所述的方法，进一步包括将第一熔融硅加入定向固化装置中，

其中熔融第一硅包括在定向固化装置外部熔融第一硅。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中熔融第一硅包括在定向固化之前在定向固化装置内部熔融第一硅。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中定向固化第一熔融硅包括从定向固化装置的底部移除热量。