[发明专利]太阳能电池用大尺寸硅锭的制备装置

摘要

本发明公开了一种太阳能电池用大尺寸硅锭的制备装置，涉及多晶硅或单晶硅铸锭用装置技术领域。所述装置利用钼制硅单晶棒夹持工具将硅单晶棒按相同晶向阵列排列在钼坩埚与陶瓷环的复合坩埚中，然后向钼坩埚中添加助溶剂（高纯铜粉或者细小的铜块），通过多温区及等离子熔炼使得熔体产生温度梯度凝固。等离子电极一方面提高硅熔体的凝固的界面稳定性，一方面通过铜元素的挥发减少成分过冷度。最终使得单晶块阵列快速凝固为一块整体的准单晶，利用具有高梯度凝固高速率凝固的特性，最后通过破坏陶瓷环来取出硅锭，具有结晶效率高的特点。

主权项

1.一种太阳能电池用大尺寸硅锭的制备装置，其特征在于：包括炉体，所述炉体内设置有陶瓷坩埚套（14），所述陶瓷坩埚套（14）的底部设置有钼坩埚（11），所述钼坩埚（11）的上侧设置陶瓷环（15），所述陶瓷环（15）的外壁与所述陶瓷坩埚套（14）的内壁接触，且所述陶瓷环（15）的壁厚与钼坩埚（11）的壁厚相同，所述钼坩埚（11）内设置有硅单晶棒钼夹持工具（12），通过硅单晶棒钼夹持工具（12）将硅单晶棒（13）按阵列排列在钼坩埚（11）中，硅单晶棒（13）的排列晶向一致；所述陶瓷坩埚套（14）的上端开口处设置有第一加热器（6），陶瓷坩埚套（14）的外周从上到下设置有第二加热器（7）、第三加热器（8）和第四加热器（9），所述陶瓷坩埚套（14）的底部设置有第五加热器（10），所述第二加热器（7）、第三加热器（8）和第四加热器（9）的外侧设置有下炉体侧面保温套（22），所述下炉体侧面保温套（22）的外侧设置有第一电磁感应器（18）和第二电磁感应器（19），所述第一加热器（6）的上侧设置有上炉体顶部保温套（5），等离子电极（3）的一端位于所述炉体外，等离子电极（3）的另一端依次穿过所述炉体、上炉体顶部保温套（5）以及第一加热器（6）后进入所述陶瓷环（15）并与所述硅单晶棒（13）的上侧面保持距离，且所述等离子电极（3）的外周设置有电极保护陶瓷管（4），所述电极保护陶瓷管（4）的外周与所述炉体直接接触，且所述电极保护陶瓷管（4）的外周不与所述上炉体顶部保温套（5）以及第一加热器（6）接触。