一种多晶硅铸锭炉热场结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多晶硅铸锭炉热场结构，由固定隔热笼、底部隔热板和顶部隔热板所形成的中空炉腔；设置在炉腔中央，用于作为晶体生长的容器的坩埚，其底部通过石墨支撑支撑，石墨支撑底部设置有热交换块；以及中空夹层结构的隔热块，其同轴套装在热交换块的外周，其中隔热块的内壁与热交换块外周壁面具有间隙，外壁固定设置在固定隔热笼内壁上，该隔热块顶部低于热交换块顶部所在平面。本实用新型专利技术的热场结构优化了石墨支撑侧壁附近流场及温度场分布，不仅可以降低化料过程能耗，而且可以有效抑制形核初期坩埚底部侧壁附近晶粒的快速生长，可以获得微凸和较为平直的凝固界面，能够降低硅锭内部热应力，减少微观破裂的产生，从而提高定向凝固多晶硅锭质量。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种多晶硅铸锭炉热场结构
本技术属于多晶硅铸锭炉
，具体涉及一种多晶硅铸锭炉热场结构。技术背景 目前，随着太阳能光伏行业的迅猛发展，太阳能级多晶硅需求总量迅速增长。通过多晶硅铸锭炉进行定向凝固法是当前太阳能级多晶硅铸造的主流方法。 如图1所示，现有技术中的一种定向凝固法用多晶硅铸锭炉内部热场结构，包括固定的顶部隔热板I和隔热笼2，可上下移动的底部隔热板3，置于炉腔7中心的硅料8均匀置于固定坩祸6，坩祸6与石墨支撑9及热交换块4同轴依次相连，加热器5对称分布于炉腔7内，置于顶部隔热板I中心的进气孔10与炉腔7相通。 定向凝固法多晶硅制备过程中，化料阶段，隔热底板封闭，此时加热器功耗主要用来熔化硅料，但该种结构中隔热笼内其他组件均被加热，因此加热器能耗较大。晶体生长阶段，隔热底板下移，底板与隔热笼之间开口增大，热交换块散热增强，使得坩祸底部过冷开始形核，但该种结构中，流过石墨支撑和热交换块侧壁的气体温度相对较低，使得坩祸底部边角处散热加快，导致凝固界面呈“凹”型分布，使得此处晶粒快速生长，分凝效应使得杂质集中在娃锭内部，娃锭切割后，娃片内部晶界不再垂直于娃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅铸锭炉热场结构，其特征在于，包括：由固定隔热笼(2)、设置在其底部的底部隔热板(3)和设置在其顶部的顶部隔热板(1)所形成的中空炉腔，该炉腔内对称分布有加热器(5)；坩埚(6)，其设置在所述炉腔中央，用于作为晶体生长的容器，其底部通过石墨支撑(9)支撑，所述石墨支撑(9)底部设置有热交换块(4)，用于加热或冷却过程中的热交换；以及隔热块(11)，其为中空夹层结构，同轴套装在所述热交换块(4)的外周，其中隔热块(11)的内壁用于包覆设置在坩埚(6)底部的热交换块(4)外周壁面，且该内壁与所述热交换块(4)外周壁面具有间隙，隔热块(11)外壁固定设置在所述固定隔热笼(2)内壁上，该隔热块...

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅铸锭炉热场结构，其特征在于，包括: 由固定隔热笼(2)、设置在其底部的底部隔热板(3)和设置在其顶部的顶部隔热板(I)所形成的中空炉腔，该炉腔内对称分布有加热器(5); 坩祸(6)，其设置在所述炉腔中央，用于作为晶体生长的容器，其底部通过石墨支撑(9)支撑，所述石墨支撑(9)底部设置有热交换块(4)，用于加热或冷却过程中的热交换；以及 隔热块(11)，其为中空夹层结构，同轴套装在所述热交换块(4)的外周，其中隔热块(11)的内壁用于包覆设置在坩祸(6)底部的热交换块(4)外周壁面，且该内壁与所述热交换块(4)外周壁面具有间隙，隔热块(11)外壁固定设置在所述固定隔热笼(2)内壁上，该隔热块(11)顶部低于所述热交换块(4)顶部所在平面。2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉热场结构，其中，所述隔热块(11)顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：方海生，王森，赵超杰，田俊，张之，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42