[實(shí)用新型]一種大尺寸熱場結(jié)構(gòu)及其隔熱保溫裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222360940.4
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN217948332U
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周濤;秦現(xiàn)東;王新強(qiáng);楊政
• 申請（專利權(quán)）人: 雙良硅材料(包頭)有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/20
• 分類號(hào): C30B15/20;C30B15/14;C30B29/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙春華

本實(shí)用新型公開了一種大尺寸熱場結(jié)構(gòu)及其隔熱保溫裝置，用于設(shè)置在加熱器發(fā)熱區(qū)下方的中保溫筒，包括：隔熱材料；所述隔熱材料固定于所述中保溫筒的內(nèi)壁，形成與所述加熱器發(fā)熱區(qū)形狀匹配的圓環(huán)結(jié)構(gòu)。本方案通過在加熱器發(fā)熱區(qū)下方設(shè)置隔熱材料，抑制大尺寸石英坩堝拉晶過程中熱對流，從而降低石英坩堝與硅液反應(yīng)速率，實(shí)現(xiàn)降低單晶氧含量。本實(shí)用新型還公開了一種應(yīng)用上述隔熱保溫裝置的大尺寸熱場結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及單晶爐熱場技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大尺寸熱場結(jié)構(gòu)及其隔熱保溫裝置。

背景技術(shù)

近年來光伏產(chǎn)業(yè)作為綠色新能源產(chǎn)業(yè)，呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，為達(dá)成平價(jià)上網(wǎng)目標(biāo)，各生產(chǎn)廠家不斷推出新工藝、新技術(shù)來提高產(chǎn)量及電池光電轉(zhuǎn)化效率。大尺寸硅片作為降本增效最直接手段，受到產(chǎn)業(yè)鏈高度追捧，電池環(huán)節(jié)的技術(shù)迭代更新，電池轉(zhuǎn)換效率逐步提升，客戶對單晶硅片的質(zhì)量要求越來越高。提高轉(zhuǎn)換效率，降低單晶硅中的氧含量是關(guān)鍵。由于氧是直拉單晶硅中不可避免的第一大雜質(zhì)，在太陽能光伏應(yīng)用領(lǐng)域，氧對太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率危害極大，主要表現(xiàn)在：1)氧施主效應(yīng)，造成P型單晶電阻率虛高，N型單晶電阻率虛低；2)氧在電池工藝過程中形成氧沉淀，形成二次缺陷，會(huì)極大的降低少子壽命，嚴(yán)重時(shí)表現(xiàn)為黑心片；3)氧會(huì)造成P型太陽能電池的光衰減效應(yīng)，所以降氧研究極為重要。

一般通用的做法是，采取低堝轉(zhuǎn)工藝?yán)Щ蚩s短加熱器發(fā)熱區(qū)的手段來控制單晶氧含量，但由于G12單晶均采用大尺寸熱場拉制，加熱器發(fā)熱區(qū)縮短幅度有限。

目前大熱場匹配拉制大尺寸單晶，由于熱場尺寸增大，熱場行程隨之增大。縮短加熱器發(fā)熱區(qū)的方法存在安全風(fēng)險(xiǎn)，改變加熱器發(fā)熱區(qū)高度及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，會(huì)造成熱場下部溫度偏低，極易出現(xiàn)結(jié)晶等安全隱患。其次是從拉晶工藝進(jìn)行調(diào)整，通過降低拉晶堝轉(zhuǎn)的方式來減緩硅料與石英坩堝的反應(yīng)速率，但因坩堝尺寸增大，線速度增大降氧效果不理想，達(dá)不到目標(biāo)氧含量。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種大尺寸熱場結(jié)構(gòu)及其隔熱保溫裝置，解決大尺寸單晶熱場氧含量控制難題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種大尺寸熱場結(jié)構(gòu)隔熱保溫裝置，用于設(shè)置在加熱器發(fā)熱區(qū)下方的中保溫筒，包括：隔熱材料；

所述隔熱材料固定于所述中保溫筒的內(nèi)壁，形成與所述加熱器發(fā)熱區(qū)形狀匹配的圓環(huán)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，還包括：上支撐環(huán)、下支撐環(huán)和隔熱擋板；

所述上支撐環(huán)和所述下支撐環(huán)分別固定于所述中保溫筒，所述上支撐環(huán)位于所述所述下支撐環(huán)的上方，所述隔熱擋板固定于所述上支撐環(huán)和所述下支撐環(huán)之間；

所述隔熱材料設(shè)置于隔熱擋板的周向外壁和所述中保溫筒的內(nèi)壁之間。

優(yōu)選地，所述上支撐環(huán)的下表面設(shè)有與所述中保溫筒上端面配合的第一止口，所述下支撐環(huán)的上表面設(shè)有與所述中保溫筒下端面配合的第二止口，所述下支撐環(huán)的下表面設(shè)有與下保溫筒上端面配合的第三止口。

優(yōu)選地，所述上支撐環(huán)的下表面設(shè)有與所述隔熱擋板上端面配合的第一卡槽，所述下支撐環(huán)的上表面設(shè)有與所述隔熱擋板下端面配合的第二卡槽。

優(yōu)選地，所述上支撐環(huán)的外緣和所述下支撐環(huán)的外緣分別固定于所述中保溫筒，所述上支撐環(huán)的內(nèi)緣和所述下支撐環(huán)的內(nèi)緣分別開設(shè)有供加熱器腿穿過的支撐環(huán)切口。

優(yōu)選地，所述支撐環(huán)切口與所述加熱器腿之間預(yù)留至少20mm的安全距離。

優(yōu)選地，所述隔熱擋板為半圓結(jié)構(gòu)，兩個(gè)所述隔熱擋板與所述中保溫筒所述同心設(shè)置，兩個(gè)所述隔熱擋板之間形成兩個(gè)擋板切口，分別供兩側(cè)的所述加熱器腿穿過；

所述擋板切口與所述支撐環(huán)切口位置對應(yīng)。