[实用新型]一种多晶硅铸锭装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅领域，尤其涉及一种多晶硅铸锭装置。

背景技术

多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池的发电效率要求硅具有较高的纯度。在对硅原料进行提纯的过程中，定向凝固提纯属于关键的、必不可少的环节，在凝固过程中坩埚底端的硅液首先开始凝固达到分凝平衡，分凝系数小的杂质从凝固的硅中向液态不断扩散分离出来，而聚集在液态，为达到分凝平衡，分凝系数小的杂质从凝固的硅向液态不断扩散分离出来而聚集在液态，随着凝固不断进行，金属杂质在液态中的浓度越来越高，最后在铸锭的顶端凝固下来，凝固完成后在较高温度下保温一段时间，使各成分充分扩散以达到分凝平衡，最后将金属杂质含量较高的一端切除，得到提纯的晶硅铸锭。

在目前的多晶硅定向凝固过程中，当定向凝固到75～85％时，坩埚中的固液界面趋向于水平，并且一直延续到定向凝固结束，因此切除废料时需要水平方向切除，切除率较大，造成能源和原料的极大浪费，因此也增加了成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种多晶硅铸锭装置，该多晶硅铸锭装置能够降低切除率，同时能够提高多晶硅的纯度。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种多晶硅铸锭装置，包括：

导热筒体；

所述导热筒体外绕有螺旋盘管式加热电极；所述螺旋盘管式加热电极外套有炉体；所述炉体与所述螺旋盘管式加热电极之间填充有保温材料；

所述导热筒体内设置有坩埚和磁控装置；

所述磁控装置设于所述坩埚下部；

所述炉体外壁上设置有抽真空装置。

优选地，所述坩埚包括坩埚体，所述坩埚体的内部设置有容纳槽；所述容纳槽的下方、所述坩埚体的底部设置有冷却腔，所述冷却腔内设置有冷却流道。

优选地，所述冷却流道为费马螺线流道。

优选地，所述坩埚的数量与所述磁控装置的数量相同为2～100个。

优选地，所述保温材料为耐火保温纤维。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种多晶硅铸锭装置，导热筒体及其外围的螺旋盘管式加热电极能够提高加热效果，使得炉体内温度均匀，节省导热筒体空间，提高炉体空间利用率，消除了盲区，避免了原料的浪费，同时降低了能耗；磁控装置具有定向凝固的作用，在对多晶硅定向凝固过程中，能够使得杂质分布具有方向性，减少尾部废料的切除率，并且该装置的设置提高了多晶硅的纯度，从而获得5N的高纯硅，符合晶硅太阳能对多晶硅纯度的要求。另外，本实用新型的多晶硅铸锭装置减少了原料的浪费。

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为本实用新型多晶硅铸锭装置的结构示意图；

图2为图1中坩埚的结构示意图；

图3为图1中冷却流道的结构示意图。

图中：

1、炉体；2、坩埚；3、导热筒体；4、螺旋盘管式加热电极；5、保温材料；6、磁控装置；7、抽真空装置；8、坩埚体；9、容纳槽；10、冷却腔；11、冷却流道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供的一种多晶硅铸锭装置，包括：

导热筒体3；

所述导热筒体3外绕有螺旋盘管式加热电极4；所述螺旋盘管式加热电极4外套有炉体1；所述炉体1与所述螺旋盘管式加热电极4之间填充有保温材料5；

所述导热筒体3内设置有坩埚2和磁控装置6；

所述磁控装置6设于所述坩埚2下部；

所述炉体1外壁上设置有抽真空装置7。