铸造多晶硅用设观察孔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。一种铸造多晶硅用设观察孔的热场控制装置，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，所述竖炉还设有电梯井，所述电梯井还设有从上向下分布的用于观察炉体内部的观察孔，所述电梯井中安装有升降式电梯。本实用新型专利技术提供了一种铸造多晶硅用设观察孔的热场控制装置，以提高整锭硅片的效率。

【技术实现步骤摘要】
铸造多晶硅用设观察孔的热场控制装置
本技术涉及硅生产
，尤其涉及一种铸造多晶硅用设观察孔的热场控制装置。
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用设观察孔的热场控制装置，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：一种铸造多晶硅用设观察孔的热场控制装置，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，所述炉体还设有电梯井，所述电梯井还设有从上向下分布的用于观察炉体内部的观察孔，所述电梯井中安装有升降式电梯。坩埚设置黑色氮化硅粉层和3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。使用时，通过插座升降电梯经观察孔对炉体内部进行观察。作为优选，所述多晶硅层的厚度为1-5毫米。作为优选，所述电梯包括轿厢和竖置状态的摩擦杆；所述轿厢连接有摩擦片和摩擦片外移机构，摩擦片同轿厢可伸缩连接在一起，摩擦片外移机构用于驱动摩擦片伸出以同所述摩擦杆抵接在一起产生摩擦制动作用；所述轿厢的下部设有缓冲垫。当发现轿厢产生失控下降时，摩擦片外移机构驱动摩擦片外移而同摩擦杆抵接在一起产生摩擦振动作用，以降低下降速度，从而使得着地时的冲击降低。缓冲垫能够降低着地时的冲击。能够提高生产安全性。作为优选，所述摩擦杆有两根且分布在所述轿厢的两侧，所述摩擦片有两片，所述摩擦片设有穿设在所述轿厢内的滑杆，所述摩擦片外移机构包括驱动杆、刹车弹簧、套设在驱动杆上的挂环、穿设在挂环内的插销和驱动插销脱出挂环的脱销机构，所述驱动杆包括铰接且交叉连接在一起的两根分杆，所述两个分杆一一对应地同所述两个摩擦片的滑杆铰接在一起，所述刹车弹簧的一端同所述轿厢连接在一起、另一端同所述挂环连接在一起且处于储能状态。当发现轿厢产生失控下降时，脱销机构使插销从挂环中脱出，从而失去对刹车弹簧的固定作用，刹车弹簧的弹力驱动驱动杆产生伸直作用，驱动杆伸直时驱动滑杆外移从而驱动摩擦片远离轿厢而同摩擦杆抵接在一起实现刹车。作为优选，所述脱销机构包括设置在插销上的永磁铁、排斥所述永磁铁的电磁铁、速度传感器和电磁铁控制单元，所述电磁铁控制单元由于当速度传感器检测到轿厢的下降速度大于设定值时使电磁铁得电而产生磁力。便于实现自动化控制。作为另一优选，所述脱销机构包括伸入所述载人空间的同所述插销连接在一起的推杆。没有电时也能够进行作业。作为优选，所述驱动杆设有驱动所述两个分杆进行折弯的气胀杆，所述缓冲垫为气垫，所述气胀杆同所述缓冲垫连通。当轿厢着地而挤压缓冲垫时，缓冲垫内的气道流向气胀杆，气胀杆伸直而将驱动杆顶起产生折弯，折弯的结构为摩擦片同摩擦杆之间的摩擦力下降甚至消失，使得轿厢能够弹起，从而降低对人的伤害。作为优选，所述缓冲垫的下表面设有防刺破层。防止着地时缓冲垫被刺破而失去有效的缓冲作用。本技术具有下述优点：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18.7-18.8%。附图说明图1为本技术实施例一的示意图。图2为本技术实施例二中的升降电梯的示意图。图中：轿厢1、载人空间11、安全件安装空间12、气胀杆15、缓冲垫16、防刺破层17、摩擦杆2、摩擦片外移机构3、驱动杆31、分杆311、刹车弹簧32、挂环33、插销34、脱销机构35、永磁铁351、电磁铁352、速度传感器353、电磁铁控制单元354、推杆355、限位销36、悬挂座37、摩擦片4、滑杆41、清洁刷42、导入面43、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。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1，一种铸造多晶硅用设观察孔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还设有电梯井55。电梯井55设有从上向下分布的用于观察炉体内部的观察孔56。电梯井55中安装有升降式电梯8。升降式电梯8包括轿厢1、升降索81和驱动轿厢升降的动力机构（图中没有画出，为现有结构）。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%。使用时，插座升降式电梯8到对应的观察孔56去对炉体5内部进行观察。实施例二，同实施例一的不同之处为：参见图2，升降式电梯还包括竖直安装在电梯井55内的摩擦杆2。轿厢1内从上向下依次设有载人空间11和安全件安装空间12。安全件安装空间12内设有摩擦片外移机构3。轿厢1的左右两侧（使用时人进出的方向为前后方向）各设有一个摩擦片4。摩擦片4设有滑杆41。滑杆41可滑动地穿设在安全件安装空间12的壁部。摩擦片4的上侧设有清洁刷42。摩擦片4的摩擦面的下端设有导入面43。摩擦片外移机构3包括驱动杆31、刹车弹簧32、挂环33、插销34和脱销机构35。驱动杆31包括铰接且交叉连接在一起的两根分杆311。两个分杆311一一对应地同两个摩擦片的滑杆41铰接在一起。挂环33套设在两根分杆311的连接处出。两根分杆311上对挂环33进行限位的限位销36。插销34穿设在挂环33内。插销34沿水平方向延伸。插销34可水平移动地穿设在悬挂座37上。插销34穿设在挂环33内时，两个分杆311呈倒置的“V”字形连接在一起。摩擦片4同摩擦杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造多晶硅用设观察孔的热场控制装置，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，所述炉体还设有电梯井，所述电梯井还设有从上向下分布的用于观察炉体内部的观察孔，所述电梯井中安装有升降式电梯。

【技术特征摘要】
1.一种铸造多晶硅用设观察孔的热场控制装置，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，所述炉体还设有电梯井，所述电梯井还设有从上向下分布的用于观察炉体内部的观察孔，所述电梯井中安装有升降式电梯。2.根据权利要求1所述的铸造多晶硅用设观察孔的热场控制装置，其特征在于，所述多晶硅层的厚度为1-5毫米。3.根据权利要求1或2所述的铸造多晶硅用设观察孔的热场控制装置，其特征在于，所述电梯包括轿厢和竖置状态的摩擦杆；所述轿厢连接有摩擦片和摩擦片外移机构，摩擦片同轿厢可伸缩连接在一起，摩擦片外移机构用于驱动摩擦片伸出以同所述摩擦杆抵接在一起产生摩擦制动作用；所述轿厢的下部设有缓冲垫。4.根据权利要求3所述的铸造多晶硅用设观察孔的热场控制装置，其特征在于，所述摩擦杆有两根...

【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