一种水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉，包括炉体、吸收晶棒、热屏、水冷套、加热装置和坩埚；所述炉体顶部中部固定设置水冷套，所述吸收晶棒由上至下穿过所述中部通孔伸入所述炉体内，所述水冷套内壁表面设置用于吸收所述水冷套的热辐射的吸热层Ⅰ；所述热屏包括提升臂和热屏本体。由于采用了上述技术方案，本实用新型专利技术的一种水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉，能够提高热吸收效果，从而使结晶界面产生的结晶潜热得到很好的散发，提高结晶速率和拉速。

A single crystal growth furnace for water cooling jacket and blackening treatment of water cooled heat shield surface

The utility model discloses a single crystal growth furnace for a water cooling jacket and a surface blackening treatment of a water cooled hot screen, which comprises a furnace body, an absorbing crystal rod, a heat screen, a water cooling sleeve, a heating device and a crucible. A heat absorbing layer 1 for absorbing the heat radiation of the water cooling sleeve is arranged on the inner wall surface of the water cooling sleeve, and the hot screen comprises a lifting arm and a heat screen body. As a result of the adoption of the above technical scheme, a single crystal growth furnace with a water cooling jacket and a surface blackening on the surface of a water cooled hot screen can improve the heat absorption effect, so that the crystallization latent heat produced by the crystallization interface is well distributed, and the crystallization rate and the drawing speed are improved.

【技术实现步骤摘要】
一种水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉
本技术属于单晶硅生产设备
，具体的说是涉及一种水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉。
技术介绍
对于太阳能电池来说，最重要的是降低单晶硅棒的成本，光伏组件50％以上的成本消耗于单晶棒和晶片的生产。通常有两种方法来降低成本：一是降低加热器的功耗；二是提高拉晶速度。两种方法中，提高拉速的方法更有效。拉速提高不仅缩短了晶体生长时间，节省了功耗，而且增加了产率。拉晶过程伴随着结晶潜热，结晶潜热的散发主要受晶体热传导和热辐射的影响，因此，在提高拉速的同时，必须对晶体生长中的热系统进行优化。
技术实现思路
鉴于已有技术存在的缺陷，本技术的目的是要提供一种水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉。本技术采用的技术手段如下：一种水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉，包括炉体、吸收晶棒、热屏、水冷套、加热装置和坩埚；所述炉体顶部中部固定设置水冷套，所述水冷套内设置中部通孔，所述吸收晶棒由上至下穿过所述中部通孔伸入所述炉体内，所述水冷套内壁表面设置用于吸收所述水冷套的热辐射的吸热层Ⅰ；所述炉体顶部两侧设置提升通孔，所述提升臂由上至下穿过所述提升通孔伸入所述炉体内；所述热屏包括提升臂和热屏本体，所述提升臂为两个且相对于所述吸收晶棒对称设置，所述提升臂下端与所述热屏本体两侧上端相连接,所述热屏本体内侧表面设置用于吸收所述热屏本体的热辐射的吸热层Ⅱ；所述石英坩埚固定于所述热屏本体下方的所述炉体的下部，所述石英坩埚内设有硅熔体，所述石英坩埚周围设置环形主加热器，所述石英坩埚下方的所述炉体的底部设置底部加热器。进一步地，在上述技术方案中，所述吸热层Ⅰ和所述吸热层Ⅱ为发黑处理的金属氧化膜层。进一步地，在上述技术方案中，所述热屏本体为中空的不锈钢壳体，所述热屏本体内设置热屏本体冷却水管道。进一步地，在上述技术方案中，所述热屏本体包括环形热屏本体和横截面积由上至下逐渐减小的锥形热屏本体，所述环形热屏本体内边缘与所述锥形热屏本体上边缘一体连接。进一步地，在上述技术方案中，所述热屏本体冷却水管道穿过所述提升臂与外部循环水管道相连接。进一步地，在上述技术方案中，所述水冷套为中空的不锈钢壳体，所述水冷套内设置水冷套冷却水管道。进一步地，在上述技术方案中，所述水冷套包括环形水冷套和筒形水冷套，所述环形水冷套内边缘与所述筒形水冷套上边缘一体连接。进一步地，在上述技术方案中，所述水冷套冷却水管道穿过所述环形水冷套与外部循环水管道相连接。进一步地，在上述技术方案中，所述提升臂上端与外部的用于控制热屏本体上升或下降的提升装置相连接，所述提升臂与所述提升通孔内侧壁滑动连接，所述提升臂下端与所述热屏本体固定连接。本技术的有益效果为：(1)本技术的所述水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉，能够提高热吸收效果，从而使结晶界面产生的结晶潜热得到很好的散发，提高结晶速率和拉速；(2)本技术的所述水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉，结晶界面附近的温度梯度稳定；(3)本技术的所述水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉，真空密封性好，结晶环境稳定。附图说明下面结合附图和具体实施方法对本技术作进一步详细的说明。图1为实施例1所述水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉结构示意图。图中：1、石英坩埚，2、吸收晶棒，3、硅熔体，4、环形主加热器，5、热屏本体，6、水冷套，7、吸热层Ⅰ，8、提升臂，9、吸热层Ⅱ，10、环形水冷套，11、中部通孔，12、提升通孔，13、底部加热器，14、环形热屏，15、锥形热屏，16、热屏冷却水管道，17、固定板，18、水冷套冷却水管道，19、炉体，20、筒形水冷套。具体实施方法下面结合附图和实施例对本技术的技术方案进行清楚、完整的描述，在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。实施例1如图1所示，一种水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉，包括炉体19、吸收晶棒2、热屏、水冷套6、加热装置和坩埚；所述炉体19顶部中部固定设置水冷套6，所述水冷套6内设置中部通孔11，所述吸收晶棒2由上至下穿过所述中部通孔11伸入所述炉体19内，所述水冷套6内壁表面设置用于吸收所述水冷套6的热辐射的吸热层Ⅰ7；所述炉体19顶部两侧设置提升通孔12，所述提升臂8由上至下穿过所述提升通孔12伸入所述炉体19内；所述热屏包括提升臂8和热屏本体5，所述提升臂8为两个且相对于所述吸收晶棒2对称设置，所述提升臂8下端与所述热屏本体5两侧上端相连接,所述热屏本体5内侧表面设置用于吸收所述热屏本体5的热辐射的吸热层Ⅱ9；石英坩埚1固定于所述热屏本体5下方的所述炉体19的下部，所述石英坩埚1内设有硅熔体3，所述石英坩埚1周围设置环形主加热器4，所述石英坩埚1下方的所述炉体19的底部设置底部加热器13。进一步地，在上述技术方案中，所述吸热层Ⅰ7和所述吸热层Ⅱ9为发黑处理的金属氧化膜层。进一步地，在上述技术方案中，所述热屏本体5为中空的不锈钢壳体，所述热屏本体5内设置热屏本体冷却水管道16。进一步地，在上述技术方案中，所述热屏本体5包括环形热屏本体14和横截面积由上至下逐渐减小的锥形热屏本体15，所述环形热屏本体14内边缘与所述锥形热屏本体15上边缘一体连接。进一步地，在上述技术方案中，所述热屏本体冷却水管道16穿过所述提升臂8与外部循环水管道相连接。进一步地，在上述技术方案中，所述水冷套6为中空的不锈钢壳体，所述水冷套6内设置水冷套冷却水管道18。进一步地，在上述技术方案中，所述水冷套6包括环形水冷套10和筒形水冷套20，所述环形水冷套10内边缘与所述筒形水冷套20上边缘一体连接。进一步地，在上述技术方案中，所述水冷套冷却水管道18穿过所述环形水冷套10与外部循环水管道相连接。进一步地，在上述技术方案中，所述提升臂8上端与外部的用于控制热屏本体上升或下降的提升装置相连接，所述提升臂8与所述提升通孔12内侧壁滑动连接，所述提升臂8下端与所述热屏本体5固定连接。优选的，所述环形主加热器4和所述底部加热器13皆为石墨加热器。优选的，还包括固定板17，所述固定板17外边缘与所述提升通孔12处的所述炉体19密封连接，所述固定板17内边缘与所述提升臂8表面滑动密封连接。优选的，所述坩埚为石英坩埚1。优选的，所述吸收晶棒2顶部与外部的升降装置相连接。当所述硅熔体3产生一定的过冷度时，所述硅熔体3会产生液态转换成所述固态晶棒2的相变化，此过程伴随着结晶潜热，结晶潜热会在所述固态晶棒2中产生热传导。放置在所述坩埚1上方的所述热屏本体5和所述水冷套6可以吸收所述固态晶棒2的热量，促进所述固态晶棒2中的热传导，所述水冷套6内壁表面设置用于吸收所述水冷套6的热辐射的经过发黑处理的吸热层Ⅰ7,可以抑制所述水冷套6对所述固态晶棒2产生的热辐射；所述热屏本体5内侧表面设置用于吸收所述热屏本体5的热辐射的经过发黑处理的吸热层Ⅱ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉，其特征在于：包括炉体、吸收晶棒、热屏、水冷套、加热装置和坩埚；所述炉体顶部中部固定设置水冷套，所述水冷套内设置中部通孔，所述吸收晶棒由上至下穿过所述中部通孔伸入所述炉体内，所述水冷套内壁表面设置用于吸收所述水冷套的热辐射的吸热层Ⅰ；所述炉体顶部两侧设置提升通孔，所述提升臂由上至下穿过所述提升通孔伸入所述炉体内；所述热屏包括提升臂和热屏本体，所述提升臂为两个且相对于所述吸收晶棒对称设置，所述提升臂下端与所述热屏本体两侧上端相连接,所述热屏本体内侧表面设置用于吸收所述热屏本体的热辐射的吸热层Ⅱ；所述坩埚为石英坩埚；所述石英坩埚固定于所述热屏本体下方的所述炉体的下部，所述石英坩埚内设有硅熔体，所述石英坩埚周围设置环形主加热器，所述石英坩埚下方的所述炉体的底部设置底部加热器。

【技术特征摘要】
1.一种水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉，其特征在于：包括炉体、吸收晶棒、热屏、水冷套、加热装置和坩埚；所述炉体顶部中部固定设置水冷套，所述水冷套内设置中部通孔，所述吸收晶棒由上至下穿过所述中部通孔伸入所述炉体内，所述水冷套内壁表面设置用于吸收所述水冷套的热辐射的吸热层Ⅰ；所述炉体顶部两侧设置提升通孔，所述提升臂由上至下穿过所述提升通孔伸入所述炉体内；所述热屏包括提升臂和热屏本体，所述提升臂为两个且相对于所述吸收晶棒对称设置，所述提升臂下端与所述热屏本体两侧上端相连接,所述热屏本体内侧表面设置用于吸收所述热屏本体的热辐射的吸热层Ⅱ；所述坩埚为石英坩埚；所述石英坩埚固定于所述热屏本体下方的所述炉体的下部，所述石英坩埚内设有硅熔体，所述石英坩埚周围设置环形主加热器，所述石英坩埚下方的所述炉体的底部设置底部加热器。2.根据权利要求1所述的水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉，其特征在于：所述吸热层Ⅰ和所述吸热层Ⅱ为发黑处理的金属氧化膜层。3.根据权利要求1所述的水冷套及水冷热屏表面发黑处理的单晶生长炉，其特征在于：所述热屏本体为中空的不锈钢壳体，所述热屏本体内设置热屏本体冷却水管道。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：黎志欣，逯占文，关永卿，张月，
申请(专利权)人：大连连城数控机器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21