铸造多晶硅的热场控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及硅生产技术领域。一种铸造多晶硅的热场控制装置，包括炉体，所述炉体的顶部和侧壁都设有加热机构，所述炉体内设有坩埚，所述炉体依次设有加热区、梯度区和冷却区，其特征在于，还包括驱动坩埚升降的坩埚升降机构，所述坩埚的底壁内表面设有黑色氮化硅粉层和铺设在黑色氮化硅粉层上的多晶硅层，加热区、梯度区和冷却区从上向下依次分布。本实用新型专利技术提供了一种铸造多晶硅的热场控制装置，以提高整锭硅片的效率。

Hot field control device for casting polycrystalline silicon

The utility model relates to the technical field of silicon production. A casting polysilicon thermal field control device, which comprises a furnace body, top and side wall of the furnace body is provided with a heating mechanism, the crucible is provided with a furnace body, a heating zone, gradient zone and the cooling zone in the furnace body, which is characterized in that also includes a crucible lifting mechanism driving the crucible lift the bottom wall of the crucible, the inner surface of a silicon nitride layer and black polysilicon layer in black laying silicon nitride layer, a heating zone, gradient zone and the cooling zone are distributed from the top down. The utility model provides a hot field control device for casting polycrystalline silicon, in order to improve the efficiency of the whole ingot silicon wafer.

【技术实现步骤摘要】
铸造多晶硅的热场控制装置
本技术涉及硅生产
，尤其涉及一种铸造多晶硅的热场控制装置。
技术介绍
能源问题是当今世界上最大的热点问题之一。传统能源的大量使用，致使世界能源存储量急剧下降，而且使环境污染问题日趋严重，对人类社会的发展构成严重的危害，新兴无污染能源就成了能源技术发展的必然趋势。太阳能是长久性的绿色能源之一，在太阳能利用中，光伏电池是目前最主要的一种产品，硅晶体是光伏电池生产的基础材料。硅晶体包括单晶体、多晶体，单晶体与多晶体的区别在于它们的原子结构排列不同，单晶体的原子结构排列是晶核长成晶面取向相同的有序排列，而多晶体的的原子结构排列是晶核长成晶面取向不同的无序排列，两者主要是由它们的加工工艺决定的。现有的多晶硅生产炉包括炉体，炉体的顶部和侧壁都设有加热机构，炉体内设有坩埚，炉体依次设有加热区、梯度区和冷却区。最初生产出的整锭硅片效率在16.8%-17%之间，为此设计出了如中国专利号为2013205686973的专利文件中公开的控制改进，将整锭硅片效率提高到了17.6%。
技术实现思路
本技术提供了一种铸造多晶硅的热场控制装置，以提高整锭硅片的效率。以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种铸造多晶硅的热场控制装置，包括炉体，所述炉体的顶部和侧壁都设有加热机构，所述炉体内设有坩埚，所述炉体依次设有加热区、梯度区和冷却区，其特征在于，还包括驱动坩埚升降的坩埚升降机构，所述坩埚的底壁内表面设有黑色氮化硅粉层和铺设在黑色氮化硅粉层上的多晶硅层，所述加热区、梯度区和冷却区从上向下依次分布。坩埚设置黑色氮化硅粉层和多晶硅层，使得在初始长晶时能够生长出晶体均匀的多晶小晶粒晶核，对后期长晶起着初始引导作用。进一步地使用时，使坩埚以180毫米每小时的速度，从加热器移向冷却区，使坩埚底部快速形成均匀小晶粒晶核。作为优选，作为优选，所述多晶硅层的厚度为1-5毫米。能够进一步提高在初始长晶时生长出晶体均匀的多晶小晶粒晶核的效果。作为优选，所述坩埚本体包括内锅和套设在内锅上的外锅，所述黑色氮化硅粉层设置在所述内锅的底壁的内表面。当坩埚不用于生产多晶硅即无需引导长出晶体均匀的多晶小晶粒晶核时，取出内锅，单独使用外锅即可，从而通过了本技术的通用性。作为优选，所述内锅和外锅之间填充有锡层。能够提高使用时内锅和外锅之间的导热效果。本技术具有下述优点：坩埚的结构能够在初始长晶时生长出晶体均匀的多晶小晶粒晶核，对后期长晶起着初始引导作用；状态结构能够使得生产出的多晶硅缺陷少、位错少，提高整锭硅片的效率到17.65-17.72%。附图说明图1为本技术实施例一的示意图。图2为本技术实施例二的中的坩埚的示意图。图中：炉体5、上加热机构51、上温度传感器52、侧加热机构53、下温度传感器54、坩埚升降机构6、吊笼61、升降电机62、坩埚7、黑色氮化硅粉层71、多晶硅层72、内锅73、外锅74、锡层75。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步的说明。实施例一，参见图1，一种铸造多晶硅的热场控制装置包括炉体5和坩埚升降机构6。炉体5的顶壁设有上加热机构51和上温度传感器52。炉体5的侧壁设有侧加热机构53。炉体5的底壁设有下温度传感器54。炉体5从上向下依次设有加热区、梯度区和冷却区，加热区、梯度区和冷却区的温度依次降低，各个区的温度控制在多少为现有技术。炉体5内还设有坩埚7。坩埚7的底壁内表面设有黑色氮化硅粉层71。黑色氮化硅粉层71上铺设有多晶硅层72。多晶硅层72的厚度为1-5毫米。坩埚升降机构6包括吊笼61和驱动吊笼升降的升降电机62。坩埚7在固定在吊笼61内。使用时，通过坩埚升降机构6使坩埚7以180毫米每小时的速度从加热区经梯度区移动到冷却区。生产出的整锭硅片的效率到17.65-17.72%。实施例二，同实施例一的不同之处为：参见图2，坩埚本体7包括内锅73和套设在内锅上的外锅74。内锅73和外锅74之间填充有锡层75，即内锅73和外锅74通过锡层75连接在一起。黑色氮化硅粉层71设置在内锅73的底壁内表面上。然后在黑色氮化硅粉层71上铺设有多晶硅层72。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造多晶硅的热场控制装置，包括炉体，所述炉体的顶部和侧壁都设有加热机构，所述炉体内设有坩埚，所述炉体依次设有加热区、梯度区和冷却区，其特征在于，还包括驱动坩埚升降的坩埚升降机构，所述坩埚的底壁内表面设有黑色氮化硅粉层和铺设在黑色氮化硅粉层上的多晶硅层，所述加热区、梯度区和冷却区从上向下依次分布。

【技术特征摘要】
1.一种铸造多晶硅的热场控制装置，包括炉体，所述炉体的顶部和侧壁都设有加热机构，所述炉体内设有坩埚，所述炉体依次设有加热区、梯度区和冷却区，其特征在于，还包括驱动坩埚升降的坩埚升降机构，所述坩埚的底壁内表面设有黑色氮化硅粉层和铺设在黑色氮化硅粉层上的多晶硅层，所述加热区、梯度区和冷却区从上向下依次分布。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马标，张立新，
申请(专利权)人：浙江绿谷光伏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33