一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構的製作方法
2023-12-03 02:10:51
一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構。本實用新型主要包括頂隔熱板，由提升連杆連接在上爐體上的側隔熱籠，加熱器與電極連接，石墨護板內設置有陶瓷坩堝，石墨護板的底部設有熱交換臺；立柱和底隔熱板均設置在下爐體內，立柱設置在下爐體的底部並支撐熱交換臺，底隔熱板設置在側隔熱籠的底部；其中：陶瓷坩堝和石墨護板之間安裝有保溫裝置。該保溫裝置可改善鑄錠爐內的溫度分布，使得靠近陶瓷坩堝四周的矽熔體溫度提高，散熱量減少，通過底部熱交換臺散失的熱量增加，降低了矽錠內部的雜質含量和位錯密度，提高了晶體矽質量，最終提高了晶體矽太陽能電池片的光電轉換效率。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及太陽能光伏【技術領域】，特別是涉及一種提高鑄造晶體矽錠質量的 熱場結構。 一種提高鑄造晶體娃錠質量的熱場結構
【背景技術】
[0002] 太陽能光伏發電是目前發展最快的可持續能源利用的形式之一，隨著對太陽能電 池的需求以每年百分之幾十左右的速度增加，太陽能電池用晶體矽錠的需求也是年年大幅 度增加。現代光伏產業85%以上基於晶體矽片太陽電池，其中一半以上採用定向凝固晶體 矽材料製造。在定向凝固過程中，晶體的固液界面對晶體質量的好壞起著決定性的作用，雖 然在長晶過程中，熱量主要通過底部熱交換臺散失，但由於陶瓷坩堝和石墨護板都很薄，相 應的散熱能力也較高，晶體生長時需要散失的熱量也會通過四周的坩堝壁和石墨坩堝向外 擴散，這將導致靠近四周坩堝的矽熔體溫度降低，從而使與坩堝壁接觸的晶體矽在長晶階 段向矽錠中部擴散、生長。因此現在使用的鑄錠爐在長晶過程中，大部分固液界面均呈W型 界面，與現在公認的比較適合長晶的微凸界面有一定的差別，這樣不利於矽錠中的雜質的 排除。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的是針對上述的不足和缺陷，提供一種可調整晶體矽固液界面的 熱場結構，進而提1?晶體娃鑄澱質量，可提1?光電轉換效率的一種提1?鑄造晶體娃澱質量 的熱場結構。
[0004] 本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：
[0005] -種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，主要包括頂隔熱板，由提升連杆連接在 上爐體上的側隔熱籠，加熱器與電極連接，石墨護板內設置有陶瓷坩堝，石墨護板的底部設 有熱交換臺；立柱和底隔熱板均設置在下爐體內，立柱設置在下爐體的底部並支撐熱交換 臺，底隔熱板設置在側隔熱籠的底部；其中：陶瓷坩堝和石墨護板之間安裝有保溫裝置。
[0006] -種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其中：陶瓷坩堝的四個側牆外面均安裝 有保溫裝置，並使得保溫裝置圍繞著陶瓷坩堝形成環狀。
[0007] 一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置覆蓋寬度小於陶 瓷坩堝高度的60%，厚度為2-10mm。
[0008] -種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置的材質為碳氈。
[0009] 本實用新型的有益效果是：由於在陶瓷坩堝和石墨護板之間增設保溫裝置，使得 靠近陶瓷坩堝四周的矽熔體溫度提高，散熱量減少，通過底部熱交換臺散失的熱量增加，使 得長晶過程中的固液界面由W型界面轉變為微凸界面，從而降低了矽錠內部的雜質含量和 位錯密度，提1? 了晶體娃質量，最終提1? 了晶體娃太陽能電池片的光電轉換效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0011] 附圖標記：上爐體1、隔熱板2、側隔熱籠3、加熱器4、石墨護板5、熱交換塊6、下爐 體7、立柱8、底隔熱板9、保溫裝置10、陶瓷坩堝11、提升連杆12、電極13。
【具體實施方式】
[0012] 實施例1、一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，主要包括頂隔熱板2,由提升 連杆12連接在上爐體1上的側隔熱籠3,加熱器4與電極13連接，石墨護板5內設置有陶 瓷坩堝11，石墨護板5的底部設有熱交換臺6 ;立柱8和底隔熱板9均設置在下爐體7內， 立柱8設置在下爐體7的底部並支撐熱交換臺6,底隔熱板9設置在側隔熱籠3的底部；其 中：陶瓷坩堝11和石墨護板5之間安裝有保溫裝置10。
[0013] 實施例2、一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其中：陶瓷坩堝11的四個側牆 外面均安裝有保溫裝置10,並使得保溫裝置10圍繞著陶瓷坩堝11形成環狀。其餘同實施 例1。
[0014] 實施例3、一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置10覆蓋 寬度小於陶瓷坩堝高度的60%，厚度為2-10mm。其餘同實施例1或2。
[0015] 實施例4、一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置10的材 質為碳氈。其餘同實施例1或2。
[0016] 實施例5、一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置10覆蓋 寬度小於陶瓷坩堝高度的60%，厚度為2mm。其餘同實施例1或2或3。
[0017] 實施例6、一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置10覆蓋 寬度小於陶瓷坩堝高度的60%，厚度為6mm。其餘同實施例1或2或3。
[0018] 實施例7、一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其中：所述的保溫裝置10覆蓋 寬度小於陶瓷坩堝高度的60%，厚度為10mm。其餘同實施例1或2或3。
【權利要求】
1. 一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，主要包括頂隔熱板（2)，由提升連杆（12) 連接在上爐體（1)上的側隔熱籠（3)，加熱器（4)與電極（13)連接，石墨護板（5)內設置有 陶瓷坩堝（11)，石墨護板（5)的底部設有熱交換臺（6);立柱（8)和底隔熱板（9)均設置在下 爐體（7)內，立柱（8)設置在下爐體（7)的底部並支撐熱交換臺（6)，底隔熱板（9)設置在側 隔熱籠（3)的底部；其特徵在於：陶瓷坩堝（11)和石墨護板（5)之間安裝有保溫裝置（10)。
2. 根據權利要求1所述的一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其特徵在於：陶瓷 坩堝（11)的四個側牆外面均安裝有保溫裝置（10)，並使得保溫裝置（10)圍繞著陶瓷坩堝 (11)形成環狀。
3. 根據權利要求1或2所述的一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其特徵在於： 所述的保溫裝置（10)覆蓋寬度小於陶瓷坩堝高度的60%，厚度為2-10_。
4. 根據權利要求1或2所述的一種提高鑄造晶體矽錠質量的熱場結構，其特徵在於： 所述的保溫裝置（10)的材質為碳氈。
【文檔編號】C30B28/06GK203846136SQ201420202235
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月24日 優先權日:2014年4月24日
【發明者】楊曉琴, 陳園, 柳杉, 吳曉宇, 殷建安, 梅超, 張偉, 王鵬, 黃治國 申請人:上饒光電高科技有限公司