[發(fā)明專利]一種密周期多晶硅鑄錠爐側(cè)加熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810199564.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN108330537B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳松松;路景剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇美科太陽能科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C30B28/06
• 分類號(hào): C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

本發(fā)明公開了一種密周期多晶硅鑄錠爐側(cè)加熱器，涉及光伏設(shè)備鑄錠領(lǐng)域，包括四片側(cè)加熱器單體、四片角連接板、三個(gè)吊臂和三個(gè)電極，側(cè)加熱器單體與角連接板首尾連接，電極連接于吊臂上，吊臂連接于側(cè)加熱器單體上；側(cè)加熱器單體包括若干周期性排列成一體結(jié)構(gòu)的小單體，相鄰電極之間的小單體的周期數(shù)大于4；小單體正中央設(shè)有氣體間隙一，氣體間隙一將小單體分為相互對(duì)稱的左半部和右半部，相鄰小單體之間存在氣體間隙二，氣體間隙二的寬度小于位于氣體間隙一一側(cè)的小單體左半部或右半部的寬度。緊密的加熱周期抵消了穿透至熔硅表面周期性向上和向下的洛倫茲力，改善了長(zhǎng)晶固液界面周期性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏設(shè)備鑄錠技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種密周期多晶硅鑄錠爐側(cè)加熱器。

背景技術(shù)

多晶硅鑄錠爐是光伏行業(yè)中上游的關(guān)鍵設(shè)備，主要用于太陽能級(jí)多晶硅錠的生產(chǎn)，加熱器作為多晶硅鑄錠爐的核心部件，對(duì)爐內(nèi)溫場(chǎng)控制起著至關(guān)重要的作用。

目前，主流的傳統(tǒng)鑄錠爐的電源供應(yīng)均為50Hz，25V的三相交流電，鑄錠爐加熱方式采用5面（頂加熱器和側(cè)加熱器）加熱或者6面（頂加熱器、側(cè)加熱器和底加熱器）加熱。加熱器的連接方式為三角形連接，側(cè)加熱器形狀多為周期數(shù)不大于3的大周期蛇形側(cè)加熱器7，如圖1所示。

此種大周期蛇形側(cè)加熱器7角連接板為橫截面積較寬的折彎結(jié)構(gòu)，容易造成四角發(fā)熱不均勻，從而導(dǎo)致熱場(chǎng)不均勻，影響晶體質(zhì)量。此外，由于加熱器采用低頻交流電，運(yùn)行時(shí)，不僅會(huì)產(chǎn)生焦耳熱，為鑄錠爐提供熱源，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)穿透熔硅側(cè)表面幾厘米并在熔硅內(nèi)產(chǎn)生洛倫茲力會(huì)，從而影響熔硅的對(duì)流。由數(shù)值計(jì)算可知，大周期蛇形側(cè)加熱器7的周期性蛇形會(huì)在熔硅側(cè)表面產(chǎn)生周期性向上或者向下的洛倫茲力，如圖2所示，導(dǎo)致熔硅對(duì)流不穩(wěn)定，影響固液界面形狀，從而影響硅錠質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問題，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種密周期多晶硅鑄錠爐側(cè)加熱器，抵消穿透至熔硅表面周期性向上或向下的洛倫茲力。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種密周期多晶硅鑄錠爐側(cè)加熱器，包括四片側(cè)加熱器單體、四片角連接板、三個(gè)吊臂和三個(gè)電極，側(cè)加熱器單體與角連接板首尾連接成矩形側(cè)加熱器，電極連接于吊臂上，吊臂連接于側(cè)加熱器單體上并將矩形側(cè)加熱器分為均等的三相；側(cè)加熱器單體包括若干周期性排列成一體結(jié)構(gòu)的小單體，相鄰電極之間的小單體的周期數(shù)大于傳統(tǒng)鑄錠爐側(cè)加熱器的周期數(shù)4；小單體正中央設(shè)有氣體間隙一，氣體間隙一將小單體分為相互對(duì)稱的左半部和右半部，相鄰小單體之間存在氣體間隙二，氣體間隙二的寬度小于位于氣體間隙一一側(cè)的小單體左半部或右半部的寬度，且所述氣體間隙一和所述氣體間隙二的寬度小于傳統(tǒng)側(cè)加熱器的氣體間隙寬度即小于80mm，組成緊密的加熱周期。

技術(shù)效果：本發(fā)明將側(cè)加熱器分為三相，每相的電阻大小與覆蓋加熱面積均保持相等，側(cè)加熱器單體周期緊密，緊密的加熱周期抵消了穿透至熔硅表面周期性向上和向下的洛倫茲力，優(yōu)化了熔體對(duì)流，改善了長(zhǎng)晶固液界面周期性，提高了晶體質(zhì)量。

本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：

進(jìn)一步的，氣體間隙一的寬度和氣體間隙二的寬度均為1mm～40mm。

前所述的一種密周期多晶硅鑄錠爐側(cè)加熱器，小單體為矩形結(jié)構(gòu)且其兩側(cè)中間設(shè)有連接部，相鄰小單體通過連接部連成一體，氣體間隙二位于連接部的上方和下方，氣體間隙一為矩形結(jié)構(gòu)；

角連接板包括連接主板和連接片，連接主板的結(jié)構(gòu)與小單體的結(jié)構(gòu)相同，連接片位于連接主板兩側(cè)中間，側(cè)加熱器單體的首尾分別與角連接板的連接片連接。

前所述的一種密周期多晶硅鑄錠爐側(cè)加熱器，側(cè)加熱器單體呈上下對(duì)稱結(jié)構(gòu)，吊臂連接于側(cè)加熱器單體的對(duì)稱中心線上。

前所述的一種密周期多晶硅鑄錠爐側(cè)加熱器，小單體為直角U型且其兩側(cè)頂部設(shè)有連接部，相鄰小單體通過連接部連成一體，氣體間隙二位于連接部下方，氣體間隙一為矩形槽且其頂部開口；