[发明专利]一种多晶硅铸锭设备

说明书

本发明公开了一种多晶硅铸锭设备，包括上炉室、下炉室、承重台、升降装置和炉室底座，所述上炉室内设有保温毡，所述保温毡内设有熔料坩埚，所述熔料坩埚与所述下炉室之间通过硅液导管相连接，所述下炉室包括保温罩，所述保温罩下部设有冷却板，所述保温罩和冷却板组成密封的腔室，所述腔室内设有结晶器，所述结晶器包括结晶坩埚、石墨护板和热交换块，所述冷却板下设有承重台，所述承重台通过升降装置与炉室底座相连。本发明结构简单，操作方便，安全可靠，可以有效提高多晶硅锭块的质量。

技术领域

本发明涉及铸锭技术领域，具体为一种多晶硅铸锭设备。

背景技术

人类社会进入工业文明以来对于能源的需求日益增长，随着技术进步以及人口增长，人类能源需求成指数级增长。在过去200年左右的工业化社会的发展过程中，人类的能源主要来自于石油、煤炭以及天然气等不可再生的化石能源。近年来，化石能源的弊端逐步显示出来，比如化石能源资源的有限性导致化石能源的储量在未来几十年即将被人类耗尽，另外，化石能源的大规模使用也对人类环境照成了难以逆转的负面影响。在当前世界的能源背景下，人类开始开发和利用可替代的能源，因此太阳能、风能等新兴可再生能源成为人类关注的焦点。太阳能光伏发电，其能源的可持续性以及对环境的友好性等优点突出，在本世纪近十几年来迅猛发展，发电成本逐渐接近传统化石能源所产生的电力，并且在可见的未来能够进一步降低成本，在能源领域获得比传统能源更有竞争力的地位。

目前太阳能光伏发电主要使用晶体硅太阳能电池组件将太阳光转为电能，晶体硅太阳能电池按衬底有多晶硅和单晶硅两种，其中多晶硅由于具有较低的生产成本、较高的生产效率以及合适的电池效率在太阳能光伏市场上占据主流位置。太阳能光伏用多晶硅生产使用定向凝固技术，块状多晶硅被装入多晶坩埚后，加热融化，然后定向凝固得到铸造多晶硅锭。目前多晶硅铸锭设备存在如下问题：1、多晶硅铸锭设备在长晶过程中，散热量不均衡，导致生长界面下凹；2、多晶硅铸锭设备产能较低且无法分开进行熔化和定向，操作难度大；3、多晶硅铸锭设备结构复杂，造价昂贵，运行费用较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多晶硅铸锭设备，以解决上述背景技术中所提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多晶硅铸锭设备，包括上炉室、下炉室、承重台、升降装置和炉室底座，所述上炉室内设有保温毡，所述保温毡内设有熔料坩埚，位于所述熔料坩埚与所述上炉室保温毡之间的空间内均匀设有若干第一加热器，所述熔料坩埚与所述下炉室之间通过硅液导管相连通，所述硅液导管下端设有硅液喷管，所述下炉室包括保温罩，所述保温罩固定连接于上炉室底面，所述保温罩下部设有冷却板，所述冷却板与保温罩下部拼接，所述保温罩和冷却板组成密封的腔室，所述腔室内设有结晶器，所述结晶器设于所述冷却板上，所述结晶器包括结晶坩埚、石墨护板和热交换块，结晶坩埚设置在由石墨护板围构而成的内部空间结构内，结晶坩埚的底部设置有热交换块，所述结晶坩埚外侧面设有第二加热器，所述冷却板下设有承重台，所述承重台通过升降装置与炉室底座相连。

优选的，所述的下炉室的两侧分别设有通入炉室内的进气管和排气管。

优选的，所述硅液导管内相应位置设有硅液流量控制阀。

优选的，所述保温罩下部与冷却板连接处设有密封保温垫。

优选的，所述熔料坩埚和结晶坩埚壁上涂刷有能够防止硅液污染的涂层。

优选的，所述冷却板上部设有凹槽，所述凹槽内嵌有冷却管路，所述冷却管路设为蛇形。

优选的，所述炉室底座通过炉室支架与上炉室固连，所述炉室底座上所述的升降装置为剪叉式升降机。

优选的，所述下炉室内设有硅钼棒，该硅钼棒的一端插入炉室内，硅钼棒的另一端通过加热变压器与温控程序仪表，该温控程序仪表与控制柜相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：