[实用新型]一种单晶炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，更具体地说，涉及一种单晶炉。

背景技术

单晶硅棒的生产方式为，将原料放入单晶炉的坩埚中，之后将原料加热融化，再将棒状籽晶浸入熔液中，在合适的温度下，熔液中的硅原子会在固液交界面上形成规则的结晶，成为单晶体。把籽晶微微旋转向上提升，熔液中的硅原子会在前面形成的单晶体上继续结晶，如此往复即可得到单晶硅棒。单晶炉在工作过程中热场内最高温度达1600℃，所以单晶炉设备各个部件（如：主炉体、副室、散热电极等）都需要通水冷却，用冷却水将散出的热量带走，保证热场外部温度较低。

目前使用的单晶炉的炉底装有4支石墨电极，每支石墨电极底部都接触有通有冷却水的散热电极，其中两支石墨电极为加热电极，另外两只石墨电极为辅助电极，在单晶炉工作时，两支加热电极通电，为单晶炉中的加热器输送电流，而两支辅助电极在单晶炉工作时并无电流通过，只是起到支撑加热器的作用，防止单晶炉在高温情况下产生的内应力损坏加热器，而缩短加热器的寿命。发明人发现，在单晶炉工作过程中，拉晶功率有待降低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种单晶炉，改善单晶炉上的两支辅助电极材料，从而降低拉晶功率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种单晶炉，该单晶炉包括加热器、位于加热器底部的辅助电极和加热电极，所述辅助电极和加热电极均与加热器支腿和炉底板上方的散热电极固定连接，所述散热电极的固定部与所述炉底板固定连接，所述散热电极的连接部与所述辅助电极和加热电极连接，其中，所述辅助电极材料的导热系数小于石墨的导热系数。

其中，所述辅助电极的导热系数不大于0.8W/（m*k）。

优选的，所述辅助电极的材料为碳碳复合材料或石英材料。

优选的，所述辅助电极与加热器支腿，以及该辅助电极与所述散热电极的连接方式均为螺纹连接。

优选的，所述散热电极的固定部与所述辅助电极底面具有间隙。

优选的，所述辅助电极通过第一螺栓与所述加热器支腿连接，所述第一螺栓的螺杆底面和所述散热电极的连接部的底面均直接与所述辅助电极接触，且所述第一螺栓的螺杆底面和所述散热电极的连接部的底面完全被辅助电极材料隔离。

优选的，所述第一螺栓的螺杆底面和/或所述散热电极的连接部的底面为平面。

优选的，所述散热电极为中空的螺栓形铜电极，其内部通有冷却水。

优选的，所述加热电极为2个，所述辅助电极为2个。

与现有技术相比，本实用新型所提供的技术方案具有以下优点：

本实用新型所提供的单晶炉，该单晶炉的辅助电极材料的导热系数小于石墨电极，辅助电极与散热电极不能通过热传导带走加热器产生的大量热量，减少了热量的流失，大大降低了拉晶功率，同时辅助电极还能起到支撑加热器的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为单晶炉中加热器的剖面图；

图2为单晶炉中加热器的俯视图；

图3为现有的单晶炉中辅助电极的剖面图；

图4为现有的单晶炉中辅助电极与加热器支腿和散热电极的连接结构图；

图5为本实用新型实施例的单晶炉中辅助电极的剖面图；

图6为本实用新型实施例的单晶炉中辅助电极与加热器支腿和散热电极的连接结构图；

图7为本实用新型实施例的单晶炉中第一螺栓剖面图；

图8为本实用新型实施例的单晶炉中散热电极剖面图。

具体实施方式

正如背景技术所述，在单晶炉工作过程中，拉晶功率有待降低。发明人研究发现，造成这种缺陷的原因之一是通过辅助电极与散热电极带走的热量过多。由于辅助电极材料为石墨，而且石墨的导热系数高，并且辅助电极与通有冷却水的散热电极相连接，在单晶炉的加热器加热过程中，辅助电极与散热电极通过热传导带走加热器产生的大量热量，增加了拉晶功率。

如图1所示单晶炉中加热器剖面图，图2所示单晶炉中加热器的俯视图，加热器是单晶炉供热系统中重要的组成部件，是直接的发热体，一般由纯石墨制成，在加热器底部包括四个电极支腿12。