[實用新型]一種盛裝硅料用的組合式坩堝有效

申請號：	201120031902.3	申請日：	2011-01-30
公開（公告）號：	CN202017070U	公開（公告）日：	2011-10-26
發明（設計）人：	胡動力;張濤;鐘德京	申請（專利權）人：	江西賽維LDK太陽能高科技有限公司
主分類號：	C30B11/00	分類號：	C30B11/00;C30B28/06;C30B29/06
代理公司：	江西省專利事務所 36100	代理人：	楊志宇
地址：	338000 江西***	國省代碼：	江西;36
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種盛裝硅料用組合式坩堝
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【說明書】：

技術領域

本實用新型涉及太陽能光伏領域的一種硅晶體鑄錠用裝置，特別涉及一種盛裝硅料用的組合式坩堝。

背景技術

在硅晶體鑄錠的工藝中，石英坩堝被用來盛裝硅料，硅料在石英坩堝中完成熔化、凝固長晶的全過程。坩堝中所裝的硅料量由于硅料的形狀，體積等原因達不到實體硅充滿整個坩堝所應有的重量。實際所裝量和最大可容量的比值被稱為填充因子。隨著硅料形狀，體積的不同，這個填充因子在目前多晶硅生產中可達到30％到70％，在大部分情況下是60％左右。以目前使用較多的美國GT太陽能公司（GT?Solar?Technologies,Inc.）?的DSS系列多晶硅定向鑄錠爐為例，當其使用的坩堝內尺寸為69cm×69cm×42cm，將硅料堆起來裝，一般可裝270公斤左右。長出的鑄錠尺寸69cm×69cm×25cm，填充因子是60％左右。

由于尺寸更高的晶體硅錠在切割成硅塊和硅片時候產生的邊腳料相對較少，其使用效率更高。努力獲得尺寸更高、重量更大的硅錠是非常有意義的。提高裝料量可以減少單位硅片的能耗，坩堝消耗，提高硅錠的可利用率。

為了降低硅晶體鑄錠成本，每個坩堝需要裝更多的硅料，鑄造更高的硅錠，采用高度更高的坩堝是較理想的方案。但是由于坩堝制備技術的限制，制造高度更高的坩堝合格率低，導致制備高坩堝的成本高。所以尋求一種制備成本低，能夠填裝更多硅料的高坩堝對于降低高坩堝制備成本是非常有意義的。

目前GT公司的多晶硅定向凝固鑄造爐當使用69cm×69cm×42cm坩堝時，可以得到多晶硅硅錠重250-300Kg，其外形尺寸在長69cm×寬69cm×高24-27cm。坩堝可利用空間不足60%，坩堝利用率低。

中國專利申請號201010117269.X公開的是一種石墨材料制成的防漏硅裝置。該裝置在石英坩堝外，利用石墨護板制作成上下石墨坩堝來支撐石英坩堝。其目的是防止硅液漏流同時解決大尺寸石墨材料難以一次性加工成型的問題，轉而采用上下兩節的方式得到與“大尺寸的石英材料的硅晶體用的坩堝”配套的石墨護板。其使用場合在于支撐石英坩堝，而不是直接盛裝硅料。其采用上下節的方式的目的在于：取錠方便。由于其下坩堝采用石墨漿涂抹在石墨板縫隙及螺栓處，經過高溫鑄錠后，下坩堝燒結成一體式坩堝。此時硅錠在石英坩堝內，如果下坩堝很高，則錠很難取出。201010117269.X?采用了將石墨護板分成兩截的方案，取錠時先將上坩堝取出，再用倒坩堝裝置將錠倒出來，上下兩截的方案有利于錠的取出。201010117269.X未公開?“采用上下兩節方式，石英材料制成的直接盛裝硅料的坩堝”技術內容。

201010117269.X公開的是一種石墨材料的坩堝的各個石墨板之間的連接方式是碳纖維螺釘，且下石墨坩堝各石墨板交接處敷上石墨漿，最后燒制成整體式的下坩堝。

發明內容

本實用新型提出了一種低成本的組合式高坩堝，解決了高石英坩堝制備成本高的技術問題。

本實用新型解決的另一個技術問題是很好地解決了現有石英坩堝利用率低的技術問題。

本實用新型的技術方案為：

一種盛裝硅料用的組合式坩堝，其中：包括上罩，下坩堝，上罩疊放在下坩堝的正上方，其中上罩由上側壁圍繞組成，下坩堝包括下側壁與底板，下側壁圍繞分布在底板的四周，上側壁、下側壁與底板共同圍成一個可放置物料的空腔。

一種盛裝硅料用的組合式坩堝，其中：上罩與下坩堝之間涂抹粘接劑。

一種盛裝硅料用的組合式坩堝，其中：上罩與下坩堝的高度比范圍在0.01：1-1：1。

一種盛裝硅料用的組合式坩堝，其中：上罩與下坩堝的高度比范圍在0.1：1-1：1。

一種盛裝硅料用的組合式坩堝，其中：下坩堝是由石英材料制成的。

一種盛裝硅料用的組合式坩堝，其中：上罩是由石英材料制成的，可以用坩堝次品切割后得到。

一種盛裝硅料用的組合式坩堝，其中：上罩是由石墨、氮化硅、碳化硅或氮化硼材料制成的，可以進行重復利用。