[實用新型]一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構

有效

• 申請號: 201420202235.4
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN203846136U
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 楊曉琴;陳園;柳杉;吳曉宇;殷建安;梅超;張偉;王鵬;黃治國
• 申請（專利權）人: 上饒光電高科技有限公司
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C30B28/06;C30B11/00
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 楊志宇

技術領域

?本實用新型涉及太陽能光伏技術領域，特別是涉及一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構。

背景技術

太陽能光伏發電是目前發展最快的可持續能源利用的形式之一，隨著對太陽能電池的需求以每年百分之幾十左右的速度增加，太陽能電池用晶體硅錠的需求也是年年大幅度增加。現代光伏產業85%?以上基于晶體硅片太陽電池，其中一半以上采用定向凝固晶體硅材料制造。在定向凝固過程中，晶體的固液界面對晶體質量的好壞起著決定性的作用，雖然在長晶過程中，熱量主要通過底部熱交換臺散失，但由于陶瓷坩堝和石墨護板都很薄，相應的散熱能力也較高，晶體生長時需要散失的熱量也會通過四周的坩堝壁和石墨坩堝向外擴散，這將導致靠近四周坩堝的硅熔體溫度降低，從而使與坩堝壁接觸的晶體硅在長晶階段向硅錠中部擴散、生長。因此現在使用的鑄錠爐在長晶過程中，大部分固液界面均呈W?型界面，與現在公認的比較適合長晶的微凸界面有一定的差別，這樣不利于硅錠中的雜質的排除。

發明內容

本實用新型的目的是針對上述的不足和缺陷，提供一種可調整晶體硅固液界面的熱場結構，進而提高晶體硅鑄錠質量，可提高光電轉換效率的一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：

一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構，主要包括頂隔熱板，由提升連桿連接在上爐體上的側隔熱籠，加熱器與電極連接，石墨護板內設置有陶瓷坩堝，石墨護板的底部設有熱交換臺；立柱和底隔熱板均設置在下爐體內，立柱設置在下爐體的底部并支撐熱交換臺，底隔熱板設置在側隔熱籠的底部；其中：陶瓷坩堝和石墨護板之間安裝有保溫裝置。

一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構，其中：陶瓷坩堝的四個側墻外面均安裝有保溫裝置，并使得保溫裝置圍繞著陶瓷坩堝形成環狀。

一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置覆蓋寬度小于陶瓷坩堝高度的60％，厚度為2-10mm。

一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置的材質為碳氈。

本實用新型的有益效果是：由于在陶瓷坩堝和石墨護板之間增設保溫裝置，使得靠近陶瓷坩堝四周的硅熔體溫度提高，散熱量減少，通過底部熱交換臺散失的熱量增加，使得長晶過程中的固液界面由W?型界面轉變為微凸界面，從而降低了硅錠內部的雜質含量和位錯密度，提高了晶體硅質量，最終提高了晶體硅太陽能電池片的光電轉換效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

附圖標記：上爐體1、隔熱板2、側隔熱籠3、加熱器4、石墨護板5、熱交換塊6、下爐體7、立柱8、底隔熱板9、保溫裝置10、陶瓷坩堝11、提升連桿12、電極13。

具體實施方式

實施例1、一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構，主要包括頂隔熱板2，由提升連桿12連接在上爐體1上的側隔熱籠3，加熱器4與電極13連接，石墨護板5內設置有陶瓷坩堝11，石墨護板5的底部設有熱交換臺6；立柱8和底隔熱板9均設置在下爐體7內，立柱8設置在下爐體7的底部并支撐熱交換臺6，底隔熱板9設置在側隔熱籠3的底部；其中：陶瓷坩堝11和石墨護板5之間安裝有保溫裝置10。

實施例2、一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構，其中：陶瓷坩堝11的四個側墻外面均安裝有保溫裝置10，并使得保溫裝置10圍繞著陶瓷坩堝11形成環狀。其余同實施例1。

實施例3、一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置10覆蓋寬度小于陶瓷坩堝高度的60％，厚度為2-10mm。其余同實施例1或2。

實施例4、一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置10的材質為碳氈。其余同實施例1或2。

實施例5、一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置10覆蓋寬度小于陶瓷坩堝高度的60％，厚度為2mm。其余同實施例1或2或3。

實施例6、一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置10覆蓋寬度小于陶瓷坩堝高度的60％，厚度為6mm。其余同實施例1或2或3。

實施例7、一種提高鑄造晶體硅錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置10覆蓋寬度小于陶瓷坩堝高度的60％，厚度為10mm。其余同實施例1或2或3。