[發明專利]一種用于鑄錠坩堝的復合式護板有效

申請號：	201210312319.9	申請日：	2012-08-30
公開（公告）號：	CN102808214A	公開（公告）日：	2012-12-05
發明（設計）人：	羅大偉;林洪峰;張鳳鳴;王臨水;路忠林	申請（專利權）人：	天威新能源控股有限公司
主分類號：	C30B11/00	分類號：	C30B11/00;C30B28/06;C30B29/06
代理公司：	成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220	代理人：	梁田
地址：	610000 四川省成都***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種用于鑄錠坩堝復合式護板
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種用于鑄錠坩堝的復合式護板。

背景技術

目前晶體硅太陽能電池占據著光伏產業的主導地位。而硅片的成本占到了單/多晶體硅成本的一半以上，因此降低硅片的成本，提高硅片的質量，對于光伏行業的發展有著極其重要的意義。

常規的多晶硅中，晶粒的隨機取向使其難以對所得到的晶片表面進行紋飾。紋飾用于通過減少光反射和提高透過電池表面光能的吸收來提高電池效率。此外，多晶硅晶粒之間邊界（晶界）上形成的“扭折”傾向于以簇或位錯線形式成為結構缺陷的核，這些位錯和位錯的吸雜效應會引起多晶硅制成的電池中載流子快速復合，從而導致電池效率降低。鑄造單晶硅技術是一種新型的單晶生長方式，這種方法采用與多晶鑄錠爐類似的設備進行單晶硅的生長。鑄造單晶硅的基本工藝過程是將硅熔體從石英坩堝底部開始緩慢冷卻生長成一個單晶的方錠，而鑄造單晶硅工藝與傳統多晶硅鑄錠工藝最大的不同在于鑄造單晶硅工藝需要在石英坩堝底部排列一層籽晶，這種技術既具有單晶硅材料低缺陷、高轉換效率的優點，又具有鑄錠技術高產量、低能耗、低光致衰減的優點。簡單地說，這種技術就是用多晶硅的成本，生產單晶硅的技術。通過鑄錠單晶硅技術，可以使多晶鑄錠爐生產出接近直拉單晶硅的準單晶。在不明顯增加硅片成本的前提下，使電池效率提高1%以上。

鑄造準單晶技術先把籽晶，硅料摻雜元素放置坩堝中，籽晶一般位于坩堝底部。隨后加熱融化硅料，并且保持籽晶不被完全融掉。最后控制降溫，調節固液相的溫度梯度，確保單晶從籽晶位置開始生長。這種技術的難點在于確保在第二步融化硅料階段，籽晶不被完全融化，還有控制好溫度梯度的分布，這個是提高晶體生長速度和晶體質量的關鍵。雖然鑄造準單晶技術已經得到了產業化生產，但是目前仍然存在問題，即鑄錠的良率目前較低，只有大約在40%~60%之間，主要是由于鑄錠邊角多晶的產生嚴重影響了鑄錠的利用率。邊角多晶的形成主要與固定側加熱有關，導致產生了側面溫度梯度，側面溫度梯度的存在導致坩堝邊角部位產生多晶，若能在側面形成向上溫度梯度，則可以抑制側面成核，形成全單晶。因此如何減少坩堝側面的熱傳遞系數，或者增大坩堝垂直方向的熱傳遞系數，減小側面熱傳遞系數與垂直方向熱傳遞系數的比例，提高鑄錠的良率，成為一個需要解決的問題。

發明內容

為克服傳統的坩堝護板因為隔熱效果不好而使坩堝內部存在較大側面溫度梯度導致鑄錠良率較低的問題，本發明提供一種用于鑄錠坩堝的復合式護板。

本發明的技術方案如下:

一種用于鑄錠坩堝的復合式護板，包括側板和底板，其特征在于：所述側板分上下兩部分，上半部分由石墨制成，下半部分由隔熱材料制成。

優選的，上半部分和下半部分的厚度是一樣的，以便于制造。

另一種優選的實施方式，下半部分的厚度可以是從上到下逐漸增加的，以取得更好的溫度梯度。

優選的，隔熱材料可以選用氧化鋅、氧化鋯或者碳化硅中的任意一種。上述這些材料隔熱性能好，高溫下穩定性好。

側板的下半部分的高度與鑄錠的高度一樣，以達到較好的隔熱效果。

本發明進一步的改進方式還包括對鑄錠坩堝的復合式護板的底板的改進，底板包括環狀邊緣部分和中間部分，環狀邊緣部分為石墨制成，中間部分由導熱系數高于石墨的材料制成。

優選的，底板的中間部分由金屬鎢或者鉬制成。

優選的，底板的形狀是正方形，底板的中間部分也是正方形，實踐證明：正方形的底板使用性能最好。

優選的，底板的中間部分的截面能夠容納鑄錠的橫截面，以達到較佳的散熱效果。