長晶爐及長晶爐均勻散熱的控制方法
2023-09-11 10:22:15
長晶爐及長晶爐均勻散熱的控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種長晶爐，包括：爐體；位於所述爐體內的坩堝；形成於所述爐體內壁上的保溫板，所述的保溫板包括水平設置於所述坩堝頂端的上保溫內側板，以及豎直分布於所述坩堝四周的下保溫板，所述下保溫板貼近所述坩堝底端邊緣處的厚度小於下保溫內板其他位置的厚度。本發明還公開了一種長晶爐均勻散熱的控制方法。本發明通過長晶爐下保溫內側板幾何形狀的變更設計，我們就可利用保溫板厚度變薄，保溫效果變差的原理，將固有矽碇底側邊散熱較慢的情形加以改善，而達到整體矽碇底部均勻散熱的目的。避免定向垂直長晶時局部區域晶體結構錯位(Dislocation)缺陷的增加，使矽碇整體轉換效率得以提升。
【專利說明】長晶爐及長晶爐均勻散熱的控制方法
【技術領域】
[0001]本申請屬於太陽能光伏產業領域，特別是涉及一種長晶爐及長晶爐均勻散熱的控制方法。
【背景技術】
[0002]現階段，由於光伏產業界營運艱困，各製造商無不挖空心思去降本、增加鑄碇可利用率及最重要的提升矽片轉換效率。於此之時，各多晶爐設備商無法提供簡易、平價而有效的矽碇底部散熱均勻性改善的技術服務。
[0003]現有的GT長晶爐，多晶矽碇的成長，主要是透過矽碇底部的石墨散熱塊以熱幅射及對流方式來排除熱量，便於形成矽碇晶粒成長所需的過冷區。由於長晶爐設計先天上的缺陷，故現有GT爐的鑄碇技術都普遍的存在底部散熱不均的現象。如此一來，往上進行定向垂直長晶時，晶粒成長方向定會雜亂無章，形成局部區域晶體結構錯位(Dislocation)缺陷的增加，最終導致矽碇整體轉換效率的下降。
【發明內容】
[0004]本發明的目的提供一種長晶爐及長晶爐均勻散熱的控制方法，解決了現有技術中底部散熱不均的問題。`
[0005]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種長晶爐，包括:
爐體；
位於所述爐體內的坩堝；
形成於所述爐體內壁上的保溫板，所述的保溫板包括水平設置於所述坩堝頂端的上保溫內側板，以及豎直分布於所述坩堝四周的下保溫板，所述下保溫板貼近所述坩堝底端邊緣處的厚度小於下保溫內板其他位置的厚度。
[0006]優選的，在上述的長晶爐中，所述下保溫板貼近所述坩堝底端邊緣處的厚度比下保溫內板其他位置的厚度小0.5~lcm。
[0007]優選的，在上述的長晶爐中，所述下保溫板設置為兩層，包括下保溫內側板以及位於所述下保溫內側板與爐體內壁之間的下保溫外側板。
[0008]優選的，在上述的長晶爐中，所述下保溫內側板貼近所述坩堝底端邊緣處的厚度比下保溫內側板其他位置的厚度小0.5~lcm。
[0009]優選的，在上述的長晶爐中，所述下保溫內側板貼近所述坩堝的一面開設有矩形凹槽。
[0010]優選的，在上述的長晶爐中，所述矩形凹槽的左右寬度為0.5~lcm。
[0011]優選的，在上述的長晶爐中，所述矩形凹槽的上下高度為17~20cm。
[0012]優選的，在上述的長晶爐中，所述保溫板的材質為石墨硬氈。
[0013]相應地，本發明還提供了一種長晶爐均勻散熱的控制方法，對坩堝底端邊緣處對應的保溫板的厚度進行減薄，達到整體矽碇底部均勻散熱。
[0014]優選的，在上述的長晶爐均勻散熱的控制方法中，所述保溫板減薄的厚度為
0.5~1cm0
[0015]與現有技術相比，本發明的優點在於:本發明通過長晶爐下保溫內側板幾何形狀的變更設計，我們就可利用保溫板厚度變薄，保溫效果變差的原理，將固有矽碇底側邊散熱較慢的情形加以改善，而達到整體矽碇底部均勻散熱的目的。避免定向垂直長晶時局部區域晶體結構錯位(Dislocation)缺陷的增加，使矽碇整體轉換效率得以提升。
[0016]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1所示為本發明具體實施例中長晶爐的結構示意圖。
[0019]
【具體實施方式】
[0020]本發明所依賴的基礎，是經由對多晶爐保溫系統的了解與分析，並結合熱傳學理的應用。本發明通過長晶爐下保溫內側板幾何形狀的變更設計，我們就可利用保溫板厚度變薄，保溫效果變差的原理，將固有矽碇底側邊散熱較慢的情形加以改善，而達到整體矽碇底部均勻散熱的目的。
[0021]具體地，本發明實施例公開了一種長晶爐，包括:
爐體；
位於所述爐體內的坩堝；
形成於所述爐體內壁上的保溫板，所述的保溫板包括水平設置於所述坩堝頂端的上保溫內側板，以及豎直分布於所述坩堝四周的下保溫板，所述下保溫板貼近所述坩堝底端邊緣處的厚度小於下保溫內板其他位置的厚度。
[0022]本發明實施例還公開了一種長晶爐均勻散熱的控制方法，對坩堝底端邊緣處對應的保溫板的厚度進行減薄，達到整體矽碇底部均勻散熱。
[0023]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0024]參圖1所示，本發明實施例中，長晶爐為GT多晶爐，包括爐體1，爐體I內設置有坩堝2，坩堝2內用以盛放矽湯。
[0025]爐體1的內壁上還設置有保溫板3，保溫板3包括水平設置於坩堝2上方的上保溫內側板31以及豎直分布於坩堝2四周的下保溫板32。下保溫板32由多塊保溫板拼接而成，並設置為兩層，其中貼近坩堝2的一層為下保溫內側板321，貼近爐體I內壁的一層為下保溫外側板322。
[0026]上述上保溫內側板31、下保溫內側板321以及下保溫外側板322的厚度均為
4.5cm,材質均為石墨硬租。
[0027]為了解決現有GT長晶爐底部散熱不均的現象，本發明實施例對坩堝2底部邊緣處所對應的保溫板的厚度進行減薄。 [0028]具體地，下保溫內側板321貼近坩堝2的一面開設有矩形凹槽4，矩形凹槽4的左右寬度為0.5~lcm，上下高度為17~20cm，所有下保溫內側板321和下保溫外側板322的尺寸相同，每一塊的下保溫內側板321或下保溫外側板322的上下高度均為57.6cm,矩形凹槽4與下保溫內側板321頂端之間的高度為If 14cm。
[0029]在本發明第二實施例中，為了滿足GT長晶爐底部散熱均勻，也可以將下保溫外側板322的厚度進行減薄0.5~lcm。
[0030]在本發明第三實施例中，為了滿足GT長晶爐底部散熱均勻，還可以對保溫內側板321以及保溫外側板322的厚度同時進行減薄，保溫內側板321和保溫外側板322所減薄的厚度之和為0.5~lcm。
[0031]綜上所述，本發明通過長晶爐下保溫內側板幾何形狀的變更設計，我們就可利用保溫板厚度變薄，保溫效果變差的原理，將固有矽碇底側邊散熱較慢的情形加以改善，而達到整體矽碇底部均勻散熱的目的。避免定向垂直長晶時局部區域晶體結構錯位(Dislocation)缺陷的增加，使矽碇整體轉換效率得以提升。
[0032]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0033]以上所述僅是本申請的【具體實施方式】，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護範圍。
【權利要求】
1.一種長晶爐，其特徵在於，包括: 爐體； 位於所述爐體內的坩堝； 形成於所述爐體內壁上的保溫板，所述的保溫板包括水平設置於所述坩堝頂端的上保溫內側板，以及豎直分布於所述坩堝四周的下保溫板，所述下保溫板貼近所述坩堝底端邊緣處的厚度小於下保溫內板其他位置的厚度。
2.根據權利要求1所述的長晶爐，其特徵在於:所述下保溫板貼近所述坩堝底端邊緣處的厚度比下保溫內板其他位置的厚度小0.5~lcm。
3.根據權利要求1所述的長晶爐，其特徵在於:所述下保溫板設置為兩層，包括下保溫內側板以及位於所述下保溫內側板與爐體內壁之間的下保溫外側板。
4.根據權利要求3所述的長晶爐，其特徵在於:所述下保溫內側板貼近所述坩堝底端邊緣處的厚度比下保溫內 側板其他位置的厚度小0.5~lcm。
5.根據權利要求4所述的長晶爐，其特徵在於:所述下保溫內側板貼近所述坩堝的一面開設有矩形凹槽。
6.根據權利要求5所述的長晶爐，其特徵在於:所述矩形凹槽的左右寬度為0.5~lcm。
7.根據權利要求6所述的長晶爐，其特徵在於:所述矩形凹槽的上下高度為17~20cm。
8.根據權利要求1所述的長晶爐，其特徵在於:所述保溫板的材質為石墨硬氈。
9.一種長晶爐均勻散熱的控制方法，其特徵在於，對坩堝底端邊緣處對應的保溫板的厚度進行減薄，達到整體矽碇底部均勻散熱。
10.根據權利要求9所述的長晶爐均勻散熱的控制方法，其特徵在於:所述保溫板減薄的厚度為0.5~lcm。
【文檔編號】C30B29/06GK103741211SQ201310702144
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】呂學旻, 王祿堡 申請人:鎮江環太矽科技有限公司