[其他]定向凝固系统炉和用于该炉的隔热组件和加热元件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种定向凝固系统炉以及用于该炉的隔热组件和加热元件。

背景技术

太阳能并且具体来说是使用光伏电池来发电是国家电力配置中的越来越重要的组成部分。一般而言，光伏电池是由晶体硅制成的，该晶体硅是通过各式各样的方法制造的。一种普通的方法是通过定向凝固系统（DSS）工艺，其中硅原料被充入到石英坩埚中并被加热直到坩埚的内容物熔化。然后从坩埚的底部抽走热能。熔融物经受了温度梯度并且凝固在底部开始并且向上发展。在凝固之后，晶体硅可被移除并被处理以用于最终的用途。

实用新型内容

根据一个方面，用于定向凝固系统炉的隔热组件包括布置成大致正方形形状的多个侧壁。所述侧壁包括至少一个隔热板。多个弯曲的边缘板被定位成互连邻近的侧壁。所述弯曲的边缘板具有倾斜的表面，所述表面面对所述侧壁中的至少一个，并且所述侧壁具有匹配的倾斜的表面。所述弯曲的边缘板的倾斜的表面紧靠所述侧壁的倾斜的表面。

根据另一方面，用于定向凝固系统炉的加热元件包括布置成大致正方形形状的多个侧棒并且所述侧棒具有垂直高度。多个相邻的侧棒对通过边缘连接器被电连接。所述边缘连接器具有一对间隔开的腿，所述腿被倾斜的连接器连接。所述腿向上或向下延伸所述侧棒的垂直高度的高度的至少1.5倍。

附图说明

图1是定向凝固系统炉的高角度视图；

图2是沿图1的线A-A的截面图；

图3是上盖被移除的炉的高角度视图；

图4是隔热组件的高角度视图；

图5是钢框架被移除的沿图4的线B-B的隔热组件的截面图；

图6是图5中的放大区域的放大截面图；

图7是上盖和隔热组件被移除的炉的高角度视图；

图8是加热元件的高角度视图；

图9是加热元件的俯视图；以及

图10是图9中的放大区域D的放大截面图。

具体实施方式

现在参照图1，定向凝固系统炉被示出并且整体上由数字10指示。炉10包括上盖12和下盖14，上盖12和下盖14被连接在一起时形成炉内部16（图2）。上盖12和下盖14大体上是圆柱形的，并分别具有圆形的顶部和底部。上盖12和/或下盖14可相对于另一者被移动以有利于向炉10内装填和卸载硅充量。如本文中下面更具体地描述的，在炉内部16内，填满了硅充量的石英坩埚（未示出）被加热以引起熔化以及接着在冷却期间的结晶。

炉10内的温度可达到1500摄氏度或者更高并且因此对于炉10的高效使用来说的关键部件是被定位在炉内部16内的隔热组件20。参照图3-6，隔热组件20包括布置成大体正方形或大体矩形构造的四个侧壁22a-d（图4）、顶壁24（图3）和底壁26（图5）。在一个实施例中，每个侧壁22被定向为与两个相邻的侧壁22错开基本上90度。因此，有利地，侧壁22形成了正方形。每个侧壁22、顶壁24和底壁26是由一个或多个隔热板28形成的。外钢框架30被定位在形成侧壁22的隔热板28的外部并且对其提供了结构支撑。

如在例如图5中所见，有利地，每个侧壁22包括多个隔热板28。在一个实施例中，隔热板28被构造成交叠地和/或堆叠地布置，其中每个侧壁22在穿过厚度的方向上包括至少两个隔热板。在一个实施例中，每个侧壁22包括16个隔热板28，其中8个隔热板28面对隔热组件的内表面36并且8个隔热板28面对隔热组件的外表面34。在这个实施例中，有利地，在相邻的隔热板28之间的紧邻外表面34的连接部32a与相邻的隔热板28的紧邻内表面36的连接部32b错开（即，不与之对准）。通过错开连接部区域，通过最小化可发生热逃逸的直接路径来实现改善的隔热。在其它的实施例中，每个侧壁22在穿过厚度的方向上仅包括单一一个隔热板28。在又一实施例中，每个侧壁22包括单一一个隔热板28。在隔热组件20中，任何特定的内表面36可包括任意数量的隔热板28并且任何特定的外表面34可包括任意数量的隔热板28。