[實用新型]多晶硅鑄錠爐

有效

• 申請號: 201320138780.7
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN203187780U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 楊細全;周之燕;胡亞蘭;萬美
• 申請（專利權）人: 江蘇協鑫硅材料科技發展有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本實用新型涉及多晶硅鑄錠爐設計和制造技術領域，具體涉及一種多晶硅鑄錠爐。

背景技術

太陽能光伏發電是可持續能源利用的形式之一，近年來在各國都得到了迅速的發展。目前，應用最為普遍的是晶體硅太陽能電池，晶體硅太陽能電池主要由單晶硅片或多晶硅片制成。世界光伏產業中多晶硅片以產能高、能耗低、成本低占據太陽能電池的主導地位，多晶硅鑄錠爐正是生產多晶硅硅錠的核心制造設備。

常見的多晶硅鑄錠爐，一般包括爐體、用于放置坩堝的熱交換臺、用于對坩堝加熱的頂部加熱器和側部加熱器，置于坩堝及加熱器外部用于控制生長晶體所需溫度場的隔熱籠。隔熱籠的結構直接關系到晶體生長所需要的基本溫度場的分布及其控制情況，其直接影響到最終晶體的品質及加工成本情況，尋找到一種最優的隔熱籠結構一直是該領域的核心研究方向之一。

目前，隔熱籠一般由位于側部的側隔熱籠、位于頂部的隔熱頂板、位于底部的整體隔熱底板包圍而成。通常側隔熱籠或隔熱底板可以通過提升連桿控制縱向升降運動，從而得到晶體生長所需的縱向溫度梯度。如GT?Solar公司的DSS450鑄錠爐是通過提升連桿控制側隔熱籠升降實現縱向梯度溫度場，精工JJL660鑄錠爐是通過提升連桿控制整體式隔熱底板升降實現縱向梯度溫度場。

然而，隨著行業不斷提升產能的需要，熱場橫向尺寸越來越大，整體式的隔熱底板導致坩堝底部中心部分散熱越來越困難，橫向溫度梯度越來越大，越來越難以滿足晶體生長的需要。因此，能快速有效地控制坩堝整個底部的溫度、精確控制長晶速度及長晶固液界面越來越成為設計隔熱籠的重要技術參數。

實用新型內容

基于此，有必要提供一種能有效控制坩堝整個底部的溫度的多晶硅鑄錠爐。

一種多晶硅鑄錠爐，包括爐體、置于所述爐體內的隔熱籠，所述隔熱籠包括側隔熱籠、隔熱頂板及隔熱底板，所述爐體內還活動安裝有提升桿，所述隔熱底板包括設有貫穿的開口的外部分和可與所述開口無縫對接的內部分，所述外部分固定在所述爐體內，所述內部分安裝在所述提升桿上并通過所述提升桿控制升降。

在其中一個實施例中，所述多晶硅鑄錠爐還包括活動連接于所述爐體的提升連桿，所述側隔熱籠懸吊于所述提升連桿并通過所述提升連桿控制升降；或所述側隔熱籠固定于所述爐體內。

在其中一個實施例中，所述多晶硅鑄錠爐還包括置于所述隔熱籠內的熱交換臺和固定于所述爐體的底部用來支撐所述熱交換臺的支柱。

在其中一個實施例中，所述外部分固定在所述支柱上。

在其中一個實施例中，所述內部分包括伸入開口的嵌入部和與所述嵌入部相連用來封閉所述開口的密封部。

在其中一個實施例中，所述開口包括第一部分和尺寸大于所述第一部分的第二部分，所述內部分包括可嵌入所述第一部分中的嵌入部和可嵌入所述第二部分中用來封閉所述第一部分的密封部。

在其中一個實施例中，所述隔熱底板呈方形、圓形或呈不規則形狀。

上述多晶硅鑄錠爐，隔熱底板為組合式，包括設有開口的外部分和可與開口無縫對接的內部分，內部分通過提升桿控制升降，這樣在長晶階段，坩堝底部的熱量可以通過外部分上的開口散熱，使得坩堝邊角及中心均獲得較大的縱向溫度梯度從而進行晶體生長，使得坩堝底部溫度控制更容易，有利于得到理想的固液界面，提高鑄錠品質。

附圖說明

圖1為本實用新型的隔熱籠在熔化階段的工作狀態示意圖；

圖2為本實用新型的隔熱籠在長晶階段的工作狀態示意圖；

圖3為本實用新型的隔熱底板的俯視圖；

圖4為圖3所示隔熱底板的剖面示意圖。

具體實施方式

以下是本實用新型的具體實施方式，其對本實用新型的技術方案作進一步描述，但本實用新型并不限于這些實施方式。

參圖1及圖2所示的多晶硅鑄錠爐100，包括爐體11、由爐體11圍設形成的爐室12、置于爐室12內并用于放置坩堝200的熱交換臺2、向坩堝200內充氣的充氣管3及分別對坩堝200頂部和側部進行加熱的加熱器41。

多晶硅鑄錠爐100進一步包括懸吊加熱器41的電極42、設置于坩堝200外側的護板51、固定于爐體11底部支撐熱交換臺2的石墨支柱52、活動連接于爐體11的提升連桿61、置于爐室12中的隔熱籠7、活動連接于爐體11并位于隔熱籠7下方的提升桿62及設置于爐體11上的抽氣口8。