[實用新型]多晶硅連鑄設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420052177.1
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN203782268U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝海;李沐益;胡艷
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00;C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 大連非凡專利事務(wù)所 21220
• 代理人: 曲寶威

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種連鑄設(shè)備，特別是一種多晶硅連鑄設(shè)備。

背景技術(shù)

晶體硅是目前最廣泛使用的光伏材料，而且在今后相當長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料，因此研究低成本的太陽能級多晶硅制備方法具有重大意義，是光伏行業(yè)重要的探索方向。

近年來，冶金法制備太陽能級多晶硅逐漸成為了人們研究的重點，主要包括定向凝固、等離子體精煉、電子束真空熔煉等技術(shù)，利用這些技術(shù)制備而成的多晶硅太陽能電池板光電轉(zhuǎn)換效率得到顯著提高，然而，以上制備多晶硅鑄錠放法還存在有設(shè)備復雜，生產(chǎn)效率較低，成本相對較高等缺點，使得冶金法在實際生產(chǎn)中的應用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種降低多晶硅生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、省時省力獲得較好內(nèi)部定向凝固組織的多晶硅連鑄設(shè)備，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本實用新型的多晶硅連鑄設(shè)備，包括機架，在機架的上部自上至下依次設(shè)有加熱機構(gòu)、結(jié)晶器、二次冷卻器和拉坯機構(gòu)。

本實用新型的多晶硅連鑄設(shè)備，其中所述的加熱機構(gòu)包括外圍設(shè)有第一感應線圈的石墨坩堝，在石墨坩堝的底部固定連接有隔熱底板，在隔熱底板與石墨坩堝之間夾持有浸入式水口，浸入式水口內(nèi)孔與石墨坩堝的內(nèi)腔通過石墨坩堝底部的下料孔連通并下端通向下方的結(jié)晶器的內(nèi)腔。

本實用新型的多晶硅連鑄設(shè)備，其中所述的結(jié)晶器包括固定在機架上的與供水裝置相接的第一冷卻水箱，結(jié)晶器銅管位于第一冷卻水箱的中心并與第一冷卻水箱固定連接，在結(jié)晶器銅管內(nèi)側(cè)設(shè)有石墨套，所述的石墨套鑲嵌于結(jié)晶器銅管的內(nèi)側(cè)上部或自上而下貫穿于結(jié)晶器銅管內(nèi)側(cè)的全部或自上而下貫穿于結(jié)晶器銅管內(nèi)側(cè)的全部后向上伸出并在上部縱向開設(shè)有多個切縫，在切縫的外側(cè)設(shè)有第二感應線圈。

本實用新型的多晶硅連鑄設(shè)備，其中所述的二次冷卻器包括與供水裝置相接的第二冷卻水箱，第二冷卻水箱的中部有物料下行通道，第二冷卻水箱的內(nèi)側(cè)壁上分布有多個噴水孔。

本實用新型的多晶硅連鑄設(shè)備，其中所述的拉坯機構(gòu)包括底板，在底板上設(shè)有導向套，機架上固定有豎直的與導向套相配的導向桿，在機架上通過軸承豎直安裝有絲桿，在底板上固定有與絲桿相配的絲母，絲桿接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)；在底板中部通過底托桿固定有底座，在底座上方固定連接有橫向設(shè)置的引錠頭。

本實用新型的多晶硅連鑄設(shè)備，其中所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括電機，電機的輸出軸與驅(qū)動軸之間有傳動帶或傳動鏈，驅(qū)動軸水平設(shè)置并通過軸承支撐在機架上，驅(qū)動軸與所述的絲桿之間設(shè)錐齒輪傳動機構(gòu)。

本實用新型的多晶硅連鑄設(shè)備，其中所述的第二冷卻水箱的邊沿通過多個沿圓周分布的高度調(diào)整件與機架上面相連接。

本實用新型的多晶硅連鑄設(shè)備，其中所述的石墨坩堝內(nèi)設(shè)有封堵下料孔的塞棒。

本實用新型的多晶硅連鑄設(shè)備，工作時?各感應線圈、電機與電控裝置相接，各水箱與供水裝置相接，拉坯機構(gòu)動作使底座上升至結(jié)晶器內(nèi)并封堵結(jié)晶器銅管下端口，硅料經(jīng)加熱熔化后加入至石墨坩堝內(nèi)并由第一感應線圈感應加熱保溫，通過提升機構(gòu)將塞棒提起，物料自下料孔向下流動，經(jīng)過浸入式水口進入結(jié)晶器內(nèi)，在結(jié)晶器內(nèi)結(jié)晶凝結(jié)，同時第一水箱對內(nèi)則的結(jié)晶器降溫，將底座上方的引錠頭凝結(jié)在內(nèi)部，上方連續(xù)流入物料，拉坯機構(gòu)動作帶動底座下移，結(jié)晶的物料隨之下移，由于有引錠頭埋入在結(jié)晶物料的內(nèi)部，起到固定、導向鑄錠的作用，使鑄錠不偏離軸心能夠豎直向下運動。上方連續(xù)入料，下方連續(xù)拉坯，形成連鑄狀態(tài)，經(jīng)過結(jié)晶的物料通過第二冷卻水箱內(nèi)部時被二次冷卻。連鑄之前分別設(shè)置冷卻水流速，以控制各段的冷卻強度，設(shè)置加熱系統(tǒng)加熱溫度以及拉坯機構(gòu)的拉坯速度，使進入穩(wěn)定連鑄過程時，整個系統(tǒng)的溫度場保持穩(wěn)定，獲得一個恒定的溫度梯度，其中結(jié)晶器內(nèi)溫度場保持穩(wěn)定有助于獲得定向凝固多晶硅組織，實現(xiàn)了多晶硅鑄錠的連續(xù)鑄造，獲得了質(zhì)量較好的多晶硅鑄錠，降低了生產(chǎn)成本，提高了多晶硅鑄錠生產(chǎn)效率，省時省力。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例1：

如圖1所示：1為機架，機架1可利用型鋼焊接制作。在機架1的上部自上至下依次設(shè)有加熱機構(gòu)、結(jié)晶器、二次冷卻器和拉坯機構(gòu)。