[發(fā)明專利]雙層陶瓷坩堝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310002053.2
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103060908A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭寬新;邢國強
• 申請（專利權(quán)）人: 奧特斯維能源（太倉）有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙層陶瓷坩堝。?

背景技術(shù)

太陽能是取之不盡，用之不絕的綠色能源，太陽能光電技術(shù)在不斷的發(fā)展，目前應(yīng)用最為廣泛的是晶體硅太陽能電池，占到所有太陽能電池的90%以上；晶體硅電池分為多晶硅電池和單晶硅電池，其中多晶硅電池比例超過70%，多晶硅電池在整個太陽能電池中站絕對的主導(dǎo)地位，多晶硅電池的硅片是使用多晶爐鑄錠爐鑄造出來的，其中用于裝多晶硅料的坩堝是多晶鑄錠的必須品。?

多晶硅鑄錠，其中使用到的一種重要輔料之一就是石英坩堝，用于盛裝多晶硅料，讓硅料在坩堝內(nèi)熔化，生長，形成多晶硅錠，在硅錠鑄造完成后，石英坩堝由于冷熱膨脹破碎，在整個多晶硅鑄錠過程中是屬于一次性消耗品，不可以重復(fù)利用。?

專利《太陽能電池用氮化硅坩堝》完全采用氮化硅成型，存在氮化硅的機械強度比碳化硅差的問題，在使用過程中容易破損，同時氮化硅的價格是碳化硅的價格的60倍作用，制作的坩堝價格高昂，無法實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，本專利采用氮化硅和碳化硅相結(jié)合，利用碳化硅的高強度和廉價做外層結(jié)構(gòu)，用氮化硅的高純且不和硅粘連的特作為內(nèi)襯，實現(xiàn)成本低，機械強度好，達(dá)到可以重復(fù)使用的目的。?

鑄錠用石英坩堝成本占整個硅片生產(chǎn)成的4%-5%，本公司采用其他材料代替石英材料做成坩堝，可以實現(xiàn)重復(fù)利用，且事項高的生產(chǎn)良品率，有效的將坩堝成本降低到占硅片成本的1%以下，由于鑄錠良品提高，硅片生產(chǎn)成本降低5%以上。?

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠重復(fù)利用的雙層陶瓷坩堝。?

技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種雙層陶瓷坩堝，所述的雙層陶瓷坩堝為內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，外層為碳化硅材料的多孔陶瓷結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為氮化硅材料的陶瓷結(jié)構(gòu)，所述的雙層陶瓷坩堝由底面與側(cè)邊構(gòu)成，所述的側(cè)邊垂直于底面。?

所述的雙層陶瓷坩堝，側(cè)邊垂直于底面，所述的側(cè)邊與底面一體成型。?

所述的雙層陶瓷坩堝，側(cè)邊垂直于底面，所述的側(cè)邊兩兩互不相接。?

坩堝的厚度（如圖3示d）為15mm—50mm。?

所述的內(nèi)層的孔隙率為0—30%，外層的孔隙率為0—40%。?

所述的內(nèi)層的為0.5mm—10mm，外層的厚度為5mm—40mm。?

所述的內(nèi)層氮化硅的成分>80%，外層材料碳化硅的成份>60%。?

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的坩堝通過外層為碳化硅材料的多孔陶瓷結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)高的機械強度并且降低成本，內(nèi)層采用氮化硅粉為原料附著在多孔碳化硅表面，形成陶瓷結(jié)構(gòu)，保證坩堝內(nèi)的硅料不被污染以及實現(xiàn)硅錠不與硅料，硅錠粘連，實現(xiàn)坩堝可以重復(fù)使用，有效的降低由于坩堝一次性消耗造成才成本，提高經(jīng)濟效益，適于工業(yè)化生產(chǎn)。?

附圖說明

圖1為雙層陶瓷坩堝的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2為雙層陶瓷坩堝的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖3為雙層陶瓷坩堝的側(cè)視圖。?

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。?

一種雙層陶瓷坩堝，所述的雙層陶瓷坩堝為內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，坩堝的厚度為15mm—50mm，外層2為碳化硅材料的多孔陶瓷結(jié)構(gòu)，外層2材料碳化硅的成份>60%，外層2的孔隙率為0—40%，外層2的厚度為5mm—40mm，內(nèi)層1為氮化硅材料的陶瓷結(jié)構(gòu)，內(nèi)層1氮化硅的成分>80%，所述的內(nèi)層1的孔隙率為0—30%，所述的內(nèi)層1的厚度為0.5mm—10mm，所述的雙層陶瓷坩堝由底面與側(cè)邊構(gòu)成，所述的側(cè)邊垂直于底面，可以為側(cè)邊垂直于底面，所述的側(cè)邊與底面一體成型也可以是側(cè)邊垂直于底面，所述的側(cè)邊兩兩互不相接。?

實施例1：?

所述的雙層陶瓷坩堝由底面與側(cè)邊構(gòu)成，所述的側(cè)邊垂直于底面，所述的側(cè)邊兩兩互不相接，如圖1所示，坩堝外觀尺寸為1040mm*1040mm*520mm，坩堝的厚度為20mm,其中外層2的厚度為15mm,內(nèi)層1的厚度為5mm,碳化硅的孔隙率為20%，氮化硅的孔隙率為5%，裝料800kg,持續(xù)鑄錠。

實施例2?

坩堝選用一體結(jié)構(gòu)，如圖2，坩堝外觀尺寸為880mm*880mm*480mm，坩堝的厚度為25mm,其中外層2的厚度為20mm,內(nèi)層1的厚度為5mm,碳化硅的孔隙率為25%，氮化硅的孔隙率為8%，裝料480kg,持續(xù)鑄錠。

實施例3?