[實用新型]一種具有高質量提純多晶硅的多晶爐

無效

• 申請號: 200920234660.0
• 申請日: 2009-08-12
• 公開（公告）號: CN201495107U
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 管宇骎;管悅;王波;管文禮
• 申請（專利權）人: 管悅
• 主分類號: C01B33/037
• 分類號: C01B33/037;C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 王彥明

技術領域

本實用新型涉及一種用于生產太陽能級電池的基礎材料的生產設備，特別是一種組合式高效多晶硅爐。

背景技術

太陽能是人類取之不盡，用之不竭的可再生能源，也是清潔能源，太陽能電池就是利用光伏效用將太陽能直接轉換為電能的一種裝置。制作太陽能電池主要是以硅材料為主，通過定向凝固鑄錠，具有穩定的轉換效率，而且性能價格比最高，將滿足硅塊切片封裝加工成最終產品。

多晶硅鑄錠爐是一種硅熔煉設備，是生產大規格太陽能級電池多晶硅錠特有重要設備。生產中、將達到要求的多晶硅料裝入爐中，通過真空、加熱、熔化、長晶、退火、冷卻出爐。多晶硅熔化、長晶、退火這樣一個核心環境成為熱場。國產的多晶硅爐都以下開式，尚無上置組合式高效多晶硅爐。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種設計合理、提高硅晶錠生產質量的具有高質量提純多晶硅的多晶爐。

本實用新型要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，一種具有高質量提純多晶硅的多晶爐，設有爐體，爐體的上部設有爐門，爐體內設有保溫籠，裝料坩堝放置在保溫籠底部的承接臺上，保溫籠設有隔熱底板、側隔熱板、隔熱上蓋，其特點是：在保溫籠內設有四周加熱器和下加熱器，下加熱器設置在承接臺與保溫籠的隔熱底板之間，在保溫籠隔熱底板的中部設有熱門，在熱門的下面設有冷卻板，保溫籠的隔熱上蓋與爐體的爐門固定連接，在爐門的中部設有觀察窗，在觀察窗的側部設有惰性氣體吹氣管，在保溫籠的隔熱上蓋上設有與觀察窗相通的觀察孔、與惰性氣體吹管相通的吹氣孔。

本實用新型要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，四周加熱器、下加熱器都與保溫籠的側隔熱板固定。

本實用新型與現有技術相比，由保溫籠的四周籠體、隔熱底板、側隔熱板，隔熱上蓋構成一個封閉的熱場腔室。按工藝操作進行硅晶熔化(升溫和保溫)，在長晶時先開啟熱門，由下加熱器、四周加熱器和冷卻板組成一個新的溫度場，再利用下加熱器和四周加熱器的功率匹配，使保溫籠形成一個垂直的溫度梯度，同時頂部惰性氣體吹管在連續向爐內吹惰性氣體(氬氣)，一方面它替換硅晶在熔化和長晶所排放的雜氣，另一方面它能將晶液表面的雜質吹向四周，從而保證了晶體生長質量，待硅結晶后再對硅晶進行退火和冷卻直至硅晶錠出爐。它不僅能生產出高品質硅錠，也縮短整個工藝時間，能耗低。其熱場裝置設計合理，操作簡便，在硅晶生長過程中爐中無機構相對運動，長晶質量穩定，可生產大規格的多晶硅錠。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構簡圖。

具體實施方式

一種具有高質量提純多晶硅的多晶爐，設有爐體12，爐體12的上部設有爐門1，爐體12內設有保溫籠，裝料坩堝放置在保溫籠底部的承接臺7上，保溫籠設有隔熱底板13、側隔熱板8、隔熱上蓋2，在保溫籠內設有四周加熱器3和下加熱器9，下加熱器9設置在承接臺7與保溫籠的隔熱底板13之間，四周加熱器3、下加熱器9都與保溫籠的側隔熱板8固定。在保溫籠隔熱底板13的中部設有熱門10，在熱門10的下面設有冷卻板11，保溫籠的隔熱上蓋2與爐體的爐門1固定連接，在爐門1的中部設有觀察窗5，在觀察窗5的側部設有惰性氣體(如氬氣)吹氣管4，在保溫籠的隔熱上蓋2上設有與觀察窗相通的觀察孔、與惰性氣體吹管相通的吹氣孔。

在坩堝內裝入硅料，吊裝入爐體內承接臺上，并調整到位，關閉爐門，開啟下加熱器、四周加熱器，按工藝操作進行硅晶熔化(升溫和保溫)，在長晶時先開啟熱門，由下加熱器、四周加熱器和冷卻板組成一個新的溫度場，再利用下加熱器和四周加熱器的功率匹配，使保溫籠形成一個垂直的溫度梯度，同時頂部氣管在連續向爐內吹惰性氣體(氬氣)，一方面它替換硅晶在熔化和長晶所排放的雜氣，另一方面它能將晶液表面的雜質吹向四周，從而保證了晶體生長質量，待硅結晶后再對硅晶進行退火和冷卻直至硅晶錠出爐。

本實用新型適用于太陽能級多晶硅爐熱場設計制造，可生產出高品質硅錠，也縮短整個工藝時間，能耗低。