[發(fā)明專利]一種單晶爐用導(dǎo)流筒、制備方法及單晶爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310507657.6
• 申請(qǐng)日: 2023-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN116219532B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳志軍;陳偉;李林東;吳超慧;張鵬;丁云飛;許堃;盧亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州晨暉智能設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/00
• 分類號(hào): C30B15/00;C30B29/06
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 黃亞茹

本發(fā)明屬于單晶硅生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種單晶爐用導(dǎo)流筒、制備方法及單晶爐，導(dǎo)流筒包括自上而下具有第一直筒段和第一錐筒段的外導(dǎo)流筒和自上而下具有第二直筒段和第二錐筒段的內(nèi)導(dǎo)流筒，第二直筒段的豎直高度小于第一直筒段的豎直高度；以及碳?xì)痔畛鋮^(qū)，其包括，位于第二直筒段與外導(dǎo)流筒之間的溫度梯度增強(qiáng)區(qū)和位于第二錐筒段與外導(dǎo)流筒之間的斜向低溫度梯度區(qū)；碳?xì)痔畛鋮^(qū)填充有高密度碳?xì)謱雍蛧@高密度碳?xì)謱迂Q直設(shè)置的低密度碳?xì)謱樱瑴囟忍荻仍鰪?qiáng)區(qū)填充有水平和豎直的高密度碳?xì)謱樱毕虻蜏囟忍荻葏^(qū)填充有傾斜的高密度碳?xì)謱印１景l(fā)明能有效抑制碳?xì)址刍挠绊懀纳票貙优挪疾痪鶆虻挠绊懀种评嗑€和提高晶體質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于單晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及單晶爐用導(dǎo)流筒、制備方法及單晶爐。

背景技術(shù)

單晶硅是光伏行業(yè)制備太陽能電池片的一種重要材料，通常采用直拉法制備單晶硅，具體地，將塊狀硅料放置于坩堝中，將硅料加熱至熔點(diǎn)使其熔化，在惰性氣體保護(hù)下，利用籽晶作為引晶拉制成單晶硅棒。

通常采用導(dǎo)流筒對(duì)惰性氣體進(jìn)行導(dǎo)流，使氣體穩(wěn)定循環(huán)，同時(shí)導(dǎo)流筒中填充有軟氈，用于保溫，確保能夠穩(wěn)定結(jié)晶。CN211227431U涉及一種新型導(dǎo)流筒，包括自外而內(nèi)依次設(shè)置的外導(dǎo)流筒和水冷套，在外導(dǎo)流筒和水冷套之間填充有保溫材料；保溫材料包括軟氈、碳碳復(fù)合材料、聚氨酯材料、酚醛樹脂材料、玻璃棉、氣凝膠氈中的一種或多種。

理想的保溫層排布是緊密均勻無空隙排布。然而實(shí)際保溫層的排布容易不均勻，容易出現(xiàn)一些軟粘層之間緊密擠壓排布，一些軟粘層之間存在較大空隙，容易導(dǎo)致導(dǎo)流筒內(nèi)的保溫層在徑向和軸向兩個(gè)方向的保溫性都很難保持一致性，導(dǎo)致熱場的溫度分布規(guī)律性差，引起拉晶斷線和影響晶體質(zhì)量，此外，由于設(shè)備使用過程中部件的連接位置處，不可避免的會(huì)產(chǎn)生微小間隙，保溫層空隙的存在，工作環(huán)境中滲入的氧氣容易進(jìn)入，導(dǎo)致碳?xì)值确刍绊懕匦Ч?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的直拉法制備單晶硅的過程中，碳?xì)值确刍⒈貙拥呐挪疾痪鶆蛟斐傻睦嗑€和影響晶體質(zhì)量的缺陷，提供一種單晶爐用導(dǎo)流筒、制備方法及單晶爐，該導(dǎo)流筒及單晶爐能有效抑制碳?xì)址刍挠绊懀纳票貙优挪疾痪鶆虻挠绊懀种评嗑€和提高晶體質(zhì)量，此外，適度增加沿拉晶方向的溫度梯度，提高生產(chǎn)效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種單晶爐用導(dǎo)流筒，包括：

外導(dǎo)流筒，所述外導(dǎo)流筒自上而下包括第一直筒段和第一錐筒段，所述第一錐筒段從上到下漸縮；

內(nèi)導(dǎo)流筒，所述內(nèi)導(dǎo)流筒自上而下包括第二直筒段和第二錐筒段，所述第二錐筒段從上到下漸縮，所述第二錐筒段的底部和所述第一錐筒段的底部相連接，所述第二直筒段的豎直高度小于所述第一直筒段的豎直高度；

碳?xì)痔畛鋮^(qū)，所述碳?xì)痔畛鋮^(qū)包括溫度梯度增強(qiáng)區(qū)和斜向低溫度梯度區(qū)，所述溫度梯度增強(qiáng)區(qū)和斜向低溫度梯度區(qū)位于所述外導(dǎo)流筒和所述內(nèi)導(dǎo)流筒之間的空腔區(qū)，所述溫度梯度增強(qiáng)區(qū)位于所述第二直筒段與所述外導(dǎo)流筒之間的空腔區(qū)，所述斜向低溫度梯度區(qū)位于所述第二錐筒段與所述外導(dǎo)流筒之間的空腔區(qū)；

其中，所述碳?xì)痔畛鋮^(qū)填充有高密度碳?xì)謱雍蛧@所述高密度碳?xì)謱犹畛涞牡兔芏忍細(xì)謱樱龅兔芏忍細(xì)謱訛樨Q直設(shè)置，所述溫度梯度增強(qiáng)區(qū)填充有水平設(shè)置和豎直設(shè)置的所述高密度碳?xì)謱樱鲂毕虻蜏囟忍荻葏^(qū)填充有傾斜設(shè)置的所述高密度碳?xì)謱樱瑑A斜設(shè)置的所述高密度碳?xì)謱拥膬A斜方向與所述第二錐筒段的傾斜方向相同。

在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，所述溫度梯度增強(qiáng)區(qū)沿豎直方向間隔填充有2~8個(gè)水平設(shè)置的所述高密度碳?xì)謱印?/p>

在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，水平設(shè)置、豎直設(shè)置和傾斜設(shè)置的所述高密度碳?xì)謱拥拿芏葹?.17g/cm³-0.24g/cm³，所述低密度碳?xì)謱拥拿芏葹?.08g/cm³-0.16g/cm³。