[實用新型]多晶硅定向凝固復合裝置

有效

• 申請號: 201821928233.8
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN209338699U
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 羊實;周旭
• 申請（專利權）人: 江蘇斯力康科技有限公司
• 主分類號: C30B29/06
• 分類號: C30B29/06;C30B28/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 胡曉麗

本實用新型公開了多晶硅定向凝固復合裝置，包括基板，所述基板上設有復合保護套筒，復合保護套筒內用于容納放置筒形石墨模具；所述復合保護套筒包括底板、若干曲面側板和限位環，底板上表面沿周向設有安裝槽，安裝槽內設有橡膠密封墊，若干曲面側板的軸向底端過渡配合嵌入安裝槽內固定，且任意相鄰的兩個曲面側板的軸向側邊相互密封契合使整體呈圓筒形結構，若干曲面側板構成的圓筒形結構頂部可拆卸套設限位環進行固定；底板上設有冷卻盤，冷卻盤用于與石墨模具的底部接觸。本實用新型提供的定向凝固復合裝置極易方便拆裝復合保護套筒，方便對復合保護套筒進行清除雜質、檢修操作。

技術領域

本實用新型涉及多晶硅提純技術領域，具體涉及一種多晶硅定向凝固復合裝置。

背景技術

目前太陽能已經成為最受關注的綠色能源，多晶硅是目前應用最廣泛的太陽能電池材料。太陽能級多晶硅材料是太陽能電池的重要原料，太陽能電池可以將太陽能轉化為電能，在常規能源緊缺的今天，太陽能具有巨大的應用價值。目前，世界范圍內制備太陽能電池用多晶硅材料已形成規模化生產，目前的主要技術路線有：

太陽能光伏產業的發展依賴于對硅原料的提純。在對硅原料進行提純的過程中，存在一個關鍵的、必不可少的環節，就是對硅原料進行定向凝固提純，所用到的定向凝固技術廣泛應用于冶金提純領域。利用硅原料中硅與金屬雜質之間的分凝系數存在較大差異的這一特點，采用布里奇曼法，利用水冷拉錠機構將石英坩堝慢慢拉出感應線圈的熱場，在凝固過程中，坩堝底端的硅液首先開始凝固，為達到分凝平衡，分凝系數小的雜質從凝固的硅中向液態不斷擴散分離出來而聚集在液態，隨著凝固不斷進行，金屬雜質在液態中的濃度越來越高，最后在鑄錠的頂端凝固下來，凝固完成后在較高溫度下保溫一段時間，使各成分充分擴散以達到分凝平衡，最后將金屬雜質含量較高的一端去除，得到提純的多晶硅鑄錠。

目前，在定向凝固過程中，需要對盛放硅原料的石墨模具加裝防護板，是防止生產過程中硅液漏流、灑落對爐體造成損壞，但現有的防護套筒常采用一體化結構，不易拆裝、清除雜物操作。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：現有的對石墨模具保護作用的防護套筒常采用一體化結構，不易拆裝、清除雜物操作，本實用新型提供了解決上述問題的多晶硅定向凝固復合裝置。

本實用新型通過下述技術方案實現：

多晶硅定向凝固復合裝置，包括基板，所述基板上設有復合保護套筒，復合保護套筒內用于容納放置筒形石墨模具；所述復合保護套筒包括底板、若干曲面側板和限位環，底板上表面沿周向設有安裝槽，安裝槽內設有橡膠密封墊，若干曲面側板的軸向底端過渡配合嵌入安裝槽內固定，且任意相鄰的兩個曲面側板的軸向側邊相互密封契合使整體呈圓筒形結構，若干曲面側板構成的圓筒形結構頂部可拆卸套設限位環進行固定；底板上設有冷卻盤，冷卻盤用于與石墨模具的底部接觸。

本實用新型工作原理為：先將石墨模具放入復合保護套筒內，將硅原料加入石墨模具中，然后將復合保護套筒和基板置于爐膛內進行定向凝固反應；其中復合保護套筒主體由底板、若干曲面側板和限位環構成，底板為復合保護套筒的底部，復合保護套筒的側壁由若干曲面側板拼接構成，拼接后呈筒形的曲面側板底部嵌入底板上的安裝槽內固定，通過在安裝槽內設置橡膠密封墊一方面對多個曲面側板起到緊固作用、同時對曲面側板和底板連接處起密封作用，頂部通過限位環卡設固定多個曲面側板，使拼接契合后的多個曲面側板呈穩固的一體化結構。這樣極易方便拆裝復合保護套筒，方便對復合保護套筒進行清除雜質、檢修操作。

優選地，若干曲面側板沿軸向的側邊設有相互適配的卡槽和凸緣，且相鄰的兩個曲面側板在卡槽和凸緣契合處通過橡膠墊密封。

通過在各個曲面側板的側邊上設置卡槽或凸緣，相鄰的兩個曲面側板接觸側邊之間通過卡槽和凸緣拼接適配，增大接觸棉結，并通過橡膠密封墊起到良好的密封作用。

優選地，所述限位環朝向底板的端面沿周向開設有定位環槽，曲面側板嵌入定位環槽內，所述定位環槽用于卡設曲面側板的頂端。