[實(shí)用新型]一種可提高硅晶體拉速的水冷屏及制備該水冷屏的模具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220237316.2
• 申請(qǐng)日: 2022-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN217077848U
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周建輝;張文霞;王勝利;鞏名揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古中環(huán)協(xié)鑫光伏材料有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/00
• 分類號(hào): C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 天津諾德知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 欒志超

一種可提高硅晶體拉速的水冷屏，包括筒狀的內(nèi)壁面，在所述內(nèi)壁面上至少部分為曲面，所述曲面靠近水冷屏的下端面一側(cè)設(shè)置；所述曲面能夠在拉制硅晶體時(shí)增加與所述硅晶體接觸的換熱面積以提高所述硅晶體的縱向溫度梯度來(lái)提高所述硅晶體的拉速。本實(shí)用新型還提出一種制造該水冷屏的模具。本實(shí)用新型是在水冷屏內(nèi)側(cè)壁設(shè)置若干凹點(diǎn)或凸點(diǎn)的曲線組成的曲面，相比于現(xiàn)有直壁面，可提高水冷屏內(nèi)壁面與硅晶體的換熱面積，從而可增強(qiáng)熱交換效率，使單位時(shí)間內(nèi)的水冷可帶走更多由硅晶體散發(fā)出來(lái)的熱量，降低了硅晶體的溫度，提升硅晶體生長(zhǎng)界面處的縱向溫度梯度，并使硅晶體最高可提速5mm/h，進(jìn)而達(dá)到提升硅晶體拉速的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于直拉單晶技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可提高硅晶體拉速的水冷屏及制備該水冷屏的模具。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能光伏行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)單晶電池片的質(zhì)量要求越來(lái)越高，企業(yè)需要不斷的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，去提高單晶質(zhì)量及產(chǎn)量，降低單晶拉制的生產(chǎn)成本才能給企業(yè)帶來(lái)最大的經(jīng)濟(jì)收益。如何能提高企業(yè)硅晶體生產(chǎn)的產(chǎn)量及降低生產(chǎn)成本，可以通過(guò)兩個(gè)方面去改變：第一是增加單晶生產(chǎn)的投料量，第二是加快硅晶體生長(zhǎng)速率。直拉式硅晶體生長(zhǎng)爐是制備硅晶體材料的主要設(shè)備，特別是近幾年的單晶爐設(shè)備技術(shù)革新，本身配套了水冷裝置，使硅晶體單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量、品質(zhì)越來(lái)越高，成本越來(lái)越低。但是工藝技術(shù)改進(jìn)的步伐不會(huì)減慢，仍然需要不斷的優(yōu)化和改進(jìn)，現(xiàn)有設(shè)備工藝條件下，拉速已達(dá)到單晶生長(zhǎng)的極限拉速。再通過(guò)修改SOP強(qiáng)行提高拉速，無(wú)疑會(huì)造成斷苞風(fēng)險(xiǎn)增大，不利于產(chǎn)能提升，想要提升拉速就需要優(yōu)化現(xiàn)有的設(shè)備，以提供更大的溫度梯度。

目前的水冷裝置由316L不銹鋼制作，現(xiàn)在的水冷內(nèi)表面是光滑的直壁，雖然光滑的表面有利于停爐拆清時(shí)對(duì)水冷屏的清潔，但是水冷屏與單晶換熱的面積有限無(wú)法充分發(fā)揮為晶體降溫的作用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種可提高硅晶體拉速的水冷屏及制備該水冷屏的模具，尤其是適用于直拉單晶時(shí)對(duì)硅晶體冷卻用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于水冷屏內(nèi)壁面由于散熱面積小而導(dǎo)致的單晶熱交換效果差而導(dǎo)致硅晶體縱向溫度梯度相差少的技術(shù)問(wèn)題。

為解決至少一個(gè)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種可提高硅晶體拉速的水冷屏，包括筒狀的內(nèi)壁面，在所述內(nèi)壁面上至少部分為曲面，所述曲面靠近水冷屏的下端面一側(cè)設(shè)置；所述曲面能夠在拉制硅晶體時(shí)增加與所述硅晶體接觸的換熱面積以提高所述硅晶體的縱向溫度梯度來(lái)提高所述硅晶體的拉速。

優(yōu)選地，所述曲面布滿整個(gè)所述內(nèi)壁面設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述曲面包括設(shè)于所述內(nèi)壁面上的凸點(diǎn)或凹點(diǎn)形成的若干曲線，所述曲線沿所述內(nèi)壁面徑向設(shè)置或軸向設(shè)置。

優(yōu)選地，當(dāng)所述曲面為所述曲線沿所述內(nèi)壁面徑向設(shè)置時(shí)，所述曲線為環(huán)形結(jié)構(gòu)或螺旋上升的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，當(dāng)所述曲面為所述曲線沿所述內(nèi)壁面軸向設(shè)置時(shí)，所述曲線沿所述內(nèi)壁面高度豎直設(shè)置或繞設(shè)于所述內(nèi)壁面高度偏轉(zhuǎn)設(shè)置。

優(yōu)選地，所述曲線相鄰緊挨設(shè)置或間隔并排設(shè)置。

優(yōu)選地，所述曲線沿所述內(nèi)壁面徑向或軸向一體結(jié)構(gòu)或半體結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述凸點(diǎn)或所述凹點(diǎn)為圓形結(jié)構(gòu)或錐形結(jié)構(gòu)或多邊形結(jié)構(gòu)。

一種模具，用于制備如上任一項(xiàng)所述的水冷屏。

進(jìn)一步的，所述模具包括內(nèi)模和外模，在所述內(nèi)模靠近所述水冷屏一側(cè)設(shè)有與所述曲面相配合的曲線壁。