[实用新型]制备高效多晶的改进型热场的G6铸锭炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制备高效多晶的改进型热场的G6铸锭炉。

背景技术

光伏行业发展至今，晶体硅电池凭借高效率和稳定性占居主导地位，其中又以多晶硅电池为主。近几年，通过设备和技术改进，多晶硅电池在同业竞争中的价格差距越来越小，因此，提高多晶硅转换效率成为光伏企业寻求新发展的主要竞争手段。

当前铸造高效多晶主要有两种方法，即全熔工艺和半熔工艺。两种方式均依靠坩埚底部高效层形核，区别在于前者为异质形核，后者为同质形核，然后在晶核基础上完成晶体生长。众所周知，长达80h的铸造周期，使硅锭内部产生很大的热应力，热应力会直接导致大量的晶体缺陷产生，而细小、均匀的多晶晶核，能够有效降低硅锭应力，消弭缺陷。因此，确保优良的形核效果是降低缺陷，提升效率的关键。

目前JYT-G6多晶铸锭炉为五面加热，且侧部发热功率远高于顶部，这种结构导致热场内横向温度梯度拉大，即铸锭过程中，坩埚中心区域硅料温度低，边缘温度高，导致熔化及长晶界面中心凸起。对于全熔工艺，温度梯度大会导致坩埚中心形成过冷区，使形核稳定性下降；对于半熔工艺，凸起的熔化界面，不利于边区籽晶的保留，籽晶若被熔掉，形核效果大打折扣。且进入长晶后，过凸的固液界面也会加剧生长应力，伴生大量的位错等晶体缺陷，直接影响硅锭良品率和电池转换效率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种提高产品质量的制备高效多晶的改进型热场的G6铸锭炉。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种制备高效多晶的改进型热场的G6铸锭炉，该铸锭炉内设置有隔热笼组件，隔热笼组件内设置有DS定向凝固块，DS定向凝固块上设置有坩埚，DS定向凝固块的底部通过支撑柱固定，位于坩埚外隔热笼组件内的区域设置有加热器组件，加热器组件包括设置有坩埚正上方的顶部石墨加热器组件以及位于坩埚四周的侧部石墨加热器组件，其中侧部石墨加热器组件的顶部与顶部石墨加热器组件的顶板通过吊臂连接，所述吊臂的为伸缩吊臂。

吊臂的伸缩吊臂的长度调节至比原G6铸锭炉的吊臂长度缩短7cm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提升侧部石墨加热器组件高度，削弱侧部石墨加热器组件在五面热场中的辐射比重，有效降低热场内的横向温度梯度，使坩埚中心与边缘区域温度分布更均衡，从而让过凸的固液界面趋于水平。该热场满足全熔及半熔高效铸锭，起到保护籽晶，促进形核的目的，且有助于多晶硅晶粒细小而均匀，从而有效降低位错密度，消除硅锭基体内热应力。另外均衡的热场分布，有利于晶粒在垂直方向上生长柱状晶，抑制位错等晶体生长缺陷，为提升效率打下基础，提高了产品质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：

隔热笼组件1

顶部石墨加热器组件2

吊臂3

侧部石墨加热器组件4

DS定向凝固块5

坩埚6。

具体实施方式

参见图1，本实用新型涉及的一种制备高效多晶的改进型热场的G6铸锭炉，该铸锭炉内设置有隔热笼组件1，隔热笼组件1内设置有DS定向凝固块5，DS定向凝固块5上设置有坩埚6，DS定向凝固块5的底部通过支撑柱固定，位于坩埚6外隔热笼组件1内的区域设置有加热器组件，加热器组件包括设置有坩埚6正上方的顶部石墨加热器组件2以及位于坩埚6四周的侧部石墨加热器组件4，其中侧部石墨加热器组件4的顶部与顶部石墨加热器组件4的顶板通过吊臂3连接，所述吊臂3的为伸缩吊臂。

通过调节吊臂的长度，在原G6铸锭炉的固定吊臂的基础上分别缩短5cm、7cm、9cm，即侧部石墨加热器组件4分别上移5cm、7cm、9cm。前期测量长晶速度，进行工艺配方调试，并持续收集硅锭品质数据，最终确认缩短7cm效果最理想。它有效抑制过凸的固液界面，均衡了热场分布，弥补了原热场缺陷。

本实用新型适用于JYT-G6炉型，投炉重量控制范围800-850kg，能同时满足全熔和半熔工艺要求，与原热场相比可控性更高。