[實用新型]單晶爐雙加熱系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420055640.8
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN203700581U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李長營;陸榮;張留軍
• 申請（專利權(quán)）人: 包頭市山晟新能源有限責(zé)任公司
• 主分類號: C30B15/14
• 分類號: C30B15/14
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 趙根喜;李昕巍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及太陽能級硅單晶制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其與一種單晶爐雙加熱系統(tǒng)有關(guān)。

背景技術(shù)

近年來，能源危機越發(fā)嚴(yán)重，傳統(tǒng)能源對環(huán)境的污染也成為社會和國民經(jīng)濟發(fā)展的主要制約因素。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，各國都在積極調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展可再生能源，太陽能電池技術(shù)成為全球關(guān)注的熱點。

目前，在光伏領(lǐng)域很多專家的研究結(jié)論一致認(rèn)為：影響電池片衰減的主要因素之一是硅單晶中B-O的存在。因而降低太陽能級硅單晶的氧含量成了各個硅單晶制造企業(yè)奮斗的方向。

現(xiàn)有技術(shù)的單晶爐如圖1和圖2所示，其加熱系統(tǒng)只包括沿單晶爐爐壁設(shè)置的環(huán)形加熱系統(tǒng)10，環(huán)形加熱系統(tǒng)10由呈蛇形延伸的兩加熱器件并聯(lián)形成，由連接件11連接位于單晶爐爐底的主電極13，在單晶爐爐底內(nèi)側(cè)，以90度間隔設(shè)置有兩主電極13和兩副電極12，在現(xiàn)有的單晶爐中，副電極只是起到支撐的作用，沒有用來連接加熱器件。

各個廠商相應(yīng)陸續(xù)采取了很多措施來降低單晶棒中氧含量，例如：降低堝轉(zhuǎn)、增加氬氣流量、降低單晶生長時的功率、減少投料量、使用涂層石英堝等措施。

然而，上述措施的結(jié)果是太陽能級硅單晶頭部氧含量的控制水平大都在18-20ppm左右。進(jìn)一步降低氧含量顯得舉步維艱。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的為提供一種單晶爐雙加熱系統(tǒng)，以進(jìn)一步降低單晶爐中單晶棒頭部的含氧量。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種單晶爐雙加熱系統(tǒng)，所述單晶爐雙加熱系統(tǒng)包括沿所述單晶爐爐壁設(shè)置的環(huán)形的主加熱器，所述單晶爐雙加熱系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述單晶爐爐底的底部加熱器。

本實用新型的單晶爐雙加熱系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述底部加熱器為板狀加熱器。

本實用新型的單晶爐雙加熱系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述底部加熱器由呈蛇形延伸的兩加熱器件并聯(lián)形成。

本實用新型的單晶爐雙加熱系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述底部加熱器固定于兩石墨電極之間，所述石墨電極連接于單晶爐底部內(nèi)側(cè)的副電極。

本實用新型的單晶爐雙加熱系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述環(huán)形加熱器連接于單晶爐底部內(nèi)側(cè)的主電極，所述主電極和所述副電極相隔90度布置。

本實用新型的單晶爐雙加熱系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述石墨電極與所述副電極之間通過螺栓固定連接。

本實用新型的有益效果在于，本實用新型從單晶爐加熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計著手，從硅單晶中氧的來源及產(chǎn)生機理研究并充分考慮到操作的安全性，最終設(shè)計得出。進(jìn)一步降低單晶棒頭部的氧含量到16ppm左右。本實用新型從雙加熱器的結(jié)構(gòu)設(shè)計上充分考慮到如何減少單晶拉制過程中氧的產(chǎn)生；在操作安全性上，充分考慮到如何避免化料時漏硅安全事故的發(fā)生。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的單晶爐加熱系統(tǒng)的主視剖視示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)的單晶爐加熱系統(tǒng)的俯視示意圖。

圖3為本實用新型實施例的單晶爐雙加熱系統(tǒng)中主加熱器的主視剖視示意圖。

圖4為本實用新型實施例的單晶爐雙加熱系統(tǒng)中主加熱器的俯視示意圖。

圖5為本實用新型實施例的單晶爐雙加熱系統(tǒng)中底部加熱器的主視剖視示意圖。

圖6為本實用新型實施例的單晶爐雙加熱系統(tǒng)中底部加熱器的俯視示意圖。

圖7為本實用新型實施例的單晶爐雙加熱系統(tǒng)的主視剖視示意圖。

圖8為本實用新型實施例的單晶爐雙加熱系統(tǒng)的俯視示意圖。

具體實施方式

體現(xiàn)本實用新型特征與優(yōu)點的典型實施例將在以下的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是，本實用新型能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本實用新型的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用，而非用以限制本實用新型。

如圖3-圖8所示，本實用新型實施例的單晶爐雙加熱系統(tǒng)，包括主加熱器20和底部加熱器30。

其中，如圖3和圖4所示，環(huán)形的主加熱器20沿單晶爐爐壁設(shè)置，主加熱器20由呈蛇形延伸的兩加熱器件并聯(lián)形成，由連接件21連接位于單晶爐爐底的主電極23，在單晶爐爐底內(nèi)側(cè)，以90度間隔設(shè)置有兩主電極23和兩副電極22，本實施例中，副電極22不再只是起到支撐的作用，而是還用來連接底部加熱器30。

如圖5和圖6所示，底部加熱器30為板狀加熱器，由呈蛇形延伸的兩加熱器件并聯(lián)形成。如圖7所示，底部加熱器30固定于兩石墨電極34之間，而石墨電極34則通過螺栓35連接于單晶爐底部內(nèi)側(cè)的副電極22。

底部加熱器30的非連接石墨電極34的兩端具有通孔31，通孔31的作用是通過石墨螺絲將底部加熱器30固定到副電極22上。