一种多晶硅铸锭炉加热器制造技术

技术编号:14127144 阅读:73 留言:0更新日期:2016-12-09 14:58
本申请公开了一种多晶硅铸锭炉加热器,包括顶加热器和位于所述顶加热器四周的下部的侧加热器,所述顶加热器利用至少二个吊装板与所述侧加热器连接,所述侧加热器包括四个形状相同且对称的首尾相接的加热器单体,每个所述加热器单体包括至少二个互连的U型加热部,且所述U型加热部的位于两侧的一边与相邻的另一个加热器单体的U型加热部的一边无缝连接。本申请提供的上述多晶硅铸锭炉加热器,实现硅锭四个角处受热加强,使硅锭和坩埚侧面受热均匀,减小硅锭和坩埚上端和下端之间的温差,降低坩埚受到的热冲击,避免坩埚破裂损失,并保证硅锭生长时具有平坦的固液界面,利于排出杂质和降低应力,以提高硅锭生长质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光伏设备
,特别是涉及一种多晶硅铸锭炉加热器
技术介绍
多晶硅铸锭炉主要包括坩埚、加热器、隔热笼和炉腔壳体,其中,炉腔壳体内设置有坩埚,坩埚置于石墨冷却块上,坩埚的上方设置有罩住坩埚上面和侧面的加热器,加热器为坩埚内的硅料提供加热源,形成炉腔壳体内的加热场。现有技术中的加热器通常包括位于坩埚上方的顶加热器和位于坩埚四周的侧加热器,其中,顶加热器由多块S型和U型的电阻拼接而成,侧加热器如图1所示,图1为现有技术中的单个侧加热器的示意图,其中,单个侧加热器由四块呈波浪型的电阻101依次首尾相连而成,顶加热器通过多个连接件与侧加热器组件连接为一体。与顶底加热方式相比,顶侧加热方式能够较方便的实现坩埚底部籽晶的保留,但是,由于侧部加热器设计的并不对称,且如图1中电阻的最左端并不是真正的U型,而是横向突出了一定距离,这样在其与相邻的另一个电阻相连接之后,该位置就出现一定距离的空隙,这就导致硅锭四边和四角的温度与中心的温度存在差异,这就导致硅锭拥有横向温度梯度,这是定向凝固过程中所不希望出现的情况,由此可见,侧加热器的形状、结构、发热功率和安装位置等参数需要进行精准的设计。现有的侧加热器长度多为1043mm,高度为280mm,厚度为22mm,材质为高纯等静压石墨,四侧通过弯板连接,整体通过三块吊装板固定在顶板上。硅锭定向凝固过程所追求的是平坦或者微凸型的固液界面,这有利于硅锭中杂质的分凝排出,现有技术中的侧加热器的四个角处的加热能力有所欠缺,导致硅锭四个角处温度较低,通常四个角优先长晶透顶,这样长出的硅锭不仅表面难看且不能起到很好的排杂效果,而且现有的侧加热器只有280mm高,其上端与硅锭上端齐平,而硅锭下端的外部则不存在侧加热器,
这意味着硅锭上端与下端所受到的辐射热量是不均匀的,上下温差很大,这不仅会在硅锭内部造成很大的热应力,而且坩埚的上下端也容易因过大的温差导致热胀冷缩的不同步而破裂,造成很大的损失。
技术实现思路
为解决上述问题,本技术提供了一种多晶硅铸锭炉加热器,实现硅锭四个角处受热加强,使硅锭和坩埚侧面受热均匀,减小硅锭和坩埚的上端和下端之间的温差,降低坩埚受到的热冲击,避免坩埚破裂损失,并保证硅锭生长时具有平坦的固液界面,利于排出杂质和降低应力,以提高硅锭生长质量。本技术提供的一种多晶硅铸锭炉加热器,包括顶加热器和位于所述顶加热器四周的下部的侧加热器,所述顶加热器利用至少二个吊装板与所述侧加热器连接,所述侧加热器包括四个形状相同且对称的首尾相接的加热器单体,每个所述加热器单体包括至少二个互连的U型加热部,且所述U型加热部的位于两侧的一边与相邻的另一个加热器单体的U型加热部的一边无缝连接。优选的,在上述多晶硅铸锭炉加热器中,所述加热器单体具有预设纵向高度,所述预设纵向高度与多晶硅铸锭的高度相同。优选的,在上述多晶硅铸锭炉加热器中,所述加热器单体的高度为350毫米至380毫米。优选的,在上述多晶硅铸锭炉加热器中,所述加热器单体包括三个所述U型加热部,且位于两侧的所述U型加热部的边均为平直形状。优选的,在上述多晶硅铸锭炉加热器中,相邻的所述加热器单体之间利用螺杆和螺母进行可拆卸式的连接。优选的,在上述多晶硅铸锭炉加热器中,所述加热器单体的厚度范围为20毫米至39毫米。优选的,在上述多晶硅铸锭炉加热器中,所述加热器单体的长度范围为1024毫米至1062毫米。优选的,在上述多晶硅铸锭炉加热器中,所述顶加热器利用三个吊装板
与所述侧加热器连接。优选的,在上述多晶硅铸锭炉加热器中,所述加热器单体为高纯等静压石墨加热器单体。通过上述描述可知,本技术提供的多晶硅铸锭炉加热器,由于所述侧加热器包括四个形状相同且对称的首尾相接的加热器单体,每个所述加热器单体包括至少二个互连的U型加热部,且所述U型加热部的位于两侧的一边与相邻的另一个加热器单体的U型加热部的一边无缝连接,因此能够实现硅锭四个角处受热加强,使硅锭和坩埚侧面受热均匀,减小硅锭和坩埚上端和下端之间的温差,降低坩埚受到的热冲击,避免坩埚破裂损失,并保证硅锭生长时具有平坦的固液界面,利于排出杂质和降低应力,以提高硅锭生长质量。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中的单个侧加热器的示意图;图2为本申请实施例提供的第一种多晶硅铸锭炉加热器的侧加热器的加热器单体的示意图。具体实施方式本技术的核心思想在于提供一种多晶硅铸锭炉加热器,实现硅锭四个角处受热加强,使硅锭和坩埚侧面受热均匀,减小硅锭和坩埚上端和下端之间的温差,降低坩埚受到的热冲击,避免坩埚破裂损失,并保证硅锭生长时具有平坦的固液界面,利于排出杂质和降低应力,以提高硅锭生长质量。下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本
技术保护的范围。本申请实施例提供的第一种多晶硅铸锭炉加热器,包括:顶加热器和位于所述顶加热器四周的下部的侧加热器,所述顶加热器利用至少二个吊装板与所述侧加热器连接,所述侧加热器包括四个形状相同且对称的首尾相接的加热器单体,正是由于该加热器单体形状相同且对称,因此能够保证多晶硅铸锭炉的四个面的位置受热更均匀,避免温度梯度的存在;其中加热器单体如图2所示,图2为本申请实施例提供的第一种多晶硅铸锭炉加热器的侧加热器的加热器单体的示意图,每个所述加热器单体201包括至少二个互连的U型加热部2011,且所述U型加热部2011的位于两侧的一边与相邻的另一个加热器单体的U型加热部的一边无缝连接。图2中所示的加热器单体的最左端并不是像现有技术中那样存在突出的横向部分,而是呈现竖直的形状,正是由于这样的设计才使得其与相邻的加热器单体连接之后,连接的位置不再存在缝隙,这就能够保证在该位置并不存在加热盲区,保证铸锭炉受热均匀,降低或避免温度梯度,提高硅锭的生长质量,当然这仅仅是举出一个使得相邻的U型加热部无缝连接的方式,其实并不仅限于这种方式。通过上述描述可知,本申请实施例提供的第一种多晶硅铸锭炉加热器,由于所述侧加热器包括四个形状相同且对称的首尾相接的加热器单体,每个所述加热器单体包括至少二个互连的U型加热部,且所述U型加热部的位于两侧的一边与相邻的另一个加热器单体的U型加热部的一边无缝连接,因此能够实现硅锭四个角处受热加强,使硅锭和坩埚侧面受热均匀,减小硅锭和坩埚上端和下端之间的温差,降低坩埚受到的热冲击,避免坩埚破裂损失,并保证硅锭生长时具有平坦的固液界面,利于排出杂质和降低应力,以提高硅锭生长质量。本申请实施例提供的第二种多晶硅铸锭炉加热器,是在上述第一种多晶硅铸锭炉加热器的基础上,还包括如下技术特征:所述加热器单体具有预设纵向高度,所述预设纵向高度与多晶硅铸锭的高度本文档来自技高网
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一种多晶硅铸锭炉加热器

【技术保护点】
一种多晶硅铸锭炉加热器,包括顶加热器和位于所述顶加热器四周的下部的侧加热器,所述顶加热器利用至少二个吊装板与所述侧加热器连接,其特征在于,所述侧加热器包括四个形状相同且对称的首尾相接的加热器单体,每个所述加热器单体包括至少二个互连的U型加热部,且所述U型加热部的位于两侧的一边与相邻的另一个加热器单体的U型加热部的一边无缝连接。

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅铸锭炉加热器,包括顶加热器和位于所述顶加热器四周的下部的侧加热器,所述顶加热器利用至少二个吊装板与所述侧加热器连接,其特征在于,所述侧加热器包括四个形状相同且对称的首尾相接的加热器单体,每个所述加热器单体包括至少二个互连的U型加热部,且所述U型加热部的位于两侧的一边与相邻的另一个加热器单体的U型加热部的一边无缝连接。2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉加热器,其特征在于,所述加热器单体具有预设纵向高度,所述预设纵向高度与多晶硅铸锭的高度相同。3.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭炉加热器,其特征在于,所述加热器单体的高度为350毫米至380毫米。4.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉加热器,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭进龙昭钦周慧敏冷金标周成徐志群
申请(专利权)人:晶科能源有限公司浙江晶科能源有限公司
类型:新型
国别省市:江西;36

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