坩埚制造技术

本实用新型专利技术公开了一种坩埚，该坩埚包括坩埚本体以及设置于所述坩埚本体内的氮化硅陶瓷内衬，所述坩埚本体具有底壁以及自所述底壁周边向上延伸的侧壁，所述氮化硅陶瓷内衬具有外周壁抵接所述侧壁内表面且下端延伸至所述底壁上表面的管套部；由于本实用新型专利技术所提供的坩埚具有氮化硅陶瓷内衬，硅锭在铸造成型后能够顺利实现脱模；而采用氮化硅陶瓷内衬代替传统的氮化硅喷涂结构，在硅锭铸造成型时也能够避免出现氮化硅材料进入熔融态硅中的现象，进而确保所铸造的硅锭具有较为优异的品质。

【技术实现步骤摘要】
坩埚
本技术涉及太阳能电池制造领域，尤其涉及一种用于硅锭成型的坩埚。
技术介绍
现有技术中，为了使铸造成型后的硅锭能够较为容易与坩埚实现分离，通常在石英坩埚的内表面喷涂氮化硅涂层。具体而言，熔融态的硅与石英之间是具有亲和性的，而与氮化硅之间不具有亲和性；若坩埚内的表面不喷涂氮化硅涂层，硅溶液凝固形成硅锭时会与坩埚粘连在一起，进而硅锭在脱模时会因坩埚的拉扯而破裂；若坩埚的内表面喷涂有氮化硅涂层，硅溶液凝固形成硅锭时可避免坩埚的内壁之间形成粘结，从而便于硅锭脱模。然现有技术中，喷涂于石英坩埚内表面的涂层是由氮化硅小颗粒沉积而成，这些氮化硅小颗粒在高温铸造硅锭过程容易出现脱落现象，脱落的氮化硅小颗粒进入熔融态的硅料后会影响硅锭特别是类单晶硅锭的成型品质。有鉴于此，有必要提供一种改进的坩埚结构以解决上述问题。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述技术目的，本技术提供了一种坩埚，其具体设计方式如下。一种坩埚，包括坩埚本体，所述坩埚本体具有底壁以及自所述底壁周边向上延伸的侧壁，所述坩埚还具有设置于所述坩埚本体内的氮化硅陶瓷内衬，所述氮化硅陶瓷内衬具有管套部，所述管套部的外周壁抵接所述侧壁内表面且其下端延伸至所述底壁的上表面。进一步，所述管套部的顶端不超出所述侧壁的顶端。进一步，所述管套部的顶端低于所述侧壁的顶端，且所述侧壁高出所述管套部顶端的部分向内凸伸形成有抵接所述管套部顶端的凸起。进一步，所述凸起的突伸厚度不大于所述管套部的壁厚。进一步，所述管套部的壁厚为2-21mm。进一步，所述管套部的壁厚为2-10mm。进一步，所述氮化硅陶瓷内衬还具有附于所述底壁上表面且与所述管套部底端连接的衬底壁。进一步，所述坩埚本体由石英材质制成。本技术的有益效果是：由于本技术所提供的坩埚具有氮化硅陶瓷内衬，硅锭在铸造成型后能够顺利实现脱模；此外，本技术所提供的坩埚采用氮化硅陶瓷内衬代替传统的氮化硅喷涂结构，在硅锭铸造成型时能够避免出现氮化硅材料进入熔融态硅中的现象，进而确保所铸造的硅锭具有较为优异的品质。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所示为本技术坩埚一种实施结构的立体图；图2所示为图1中A-A＇位置处剖切后的一种立体示意图；图3所示为与图2所示结构对应的断面图；图4所示为图3所示结构去除氮化硅陶瓷内衬后的示意图；图5所示为图1中A-A＇位置处剖切后的另一种立体示意图。具体实施方式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。参考图1、图2所示，本技术所提供的坩埚包括坩埚本体11，该坩埚本体11具有底壁111以及自底壁111周边向上延伸的侧壁112。具体于本实施例中，所涉及的坩埚本体的底壁111呈矩形，四个侧壁112与该底壁111围设形成有一个上侧敞口的收容腔(图中未标示)；通常坩埚本体11由石英材质材质制成。本技术所涉及的坩埚还具有设置于坩埚本体11内的氮化硅陶瓷内衬12，结合图2、图3所示，氮化硅陶瓷内衬12即设置于坩埚本体11的收容腔内，氮化硅陶瓷内衬12具有管套部121，管套部121的外周壁抵接侧壁112内表面且其下端延伸至底壁111的上表面。具体于图2、图3所示实施例中，氮化硅陶瓷内衬12仅具有管套部121，即本实施例中的氮化硅陶瓷内衬12为上下两端贯穿的方形管形态。在硅锭铸造成型的具体应用场景中，本技术中管套部121的中间空间即构成硅锭成型的区域，由于氮化硅陶瓷与熔融态的硅之间不具有亲和性，硅锭在铸造成型后能够顺利实现脱模；此外，本技术所提供的坩埚采用氮化硅陶瓷内衬12代替传统的氮化硅喷涂结构，在硅锭铸造成型时能够避免出现氮化硅材料进入熔融态硅中，进而确保所铸造的硅锭具有较为优异的品质。较为容易理解的是，在采用本技术所涉及坩埚进行硅锭铸造成型时，预先铺设在坩埚收容腔底部的籽晶可以隔断熔融态的硅与坩埚底部之间形成粘结。如此，当氮化硅陶瓷内衬12仅具有两端贯穿的管套部121时，所形成硅锭的底端也不会与坩埚本体11底壁111上表面之间形成较强的粘结。当然，参考图5所示，在本技术的另一些实施例中，氮化硅陶瓷内衬12还可以具有附于底壁111上表面且与管套部121底端连接的衬底壁122。如此可在硅锭铸造成型时完全避免硅锭与坩埚之间形成由于亲和性带来的粘结。在具体实施过程中，通常管套部112的顶端不超出侧壁121的顶端，如此位于外侧的坩埚本体11可对氮化硅陶瓷内衬12形成保护。参考图3中所示，本具体实施例中管套部121的顶端低于侧壁112的顶端。可以理解的是，在坩埚应用于硅锭铸造成型过程中，熔融态硅的水平高度不超过管套部112的顶端。作为本技术的一种优选实施方式，结合图3、图4所示，当管套部112的顶端低于侧壁112的顶端时，侧壁112高出管套部121顶端的部分向内凸伸形成有抵接管套121部顶端的凸起1120。基于该设置方式，本实施例中可将氮化硅陶瓷内衬12固定在坩埚本体11内部，可避免氮化硅陶瓷内衬12在坩埚本体11内部大幅晃动甚至脱离坩埚本体11；参考图4所示，基于凸起1120的设置，侧壁112内侧形成有供氮化硅陶瓷内衬12嵌设固定的安置槽1121。参考图3所示，凸起1120的突伸厚度不大于管套部1211的壁厚。即凸起1120向内凸伸不超出管套部121内表面。另外，在本技术的具体实施过程中，构成氮化硅陶瓷内衬12的管套部壁厚为2-21mm，其中优选为2-10mm。至于本技术中坩埚本体11的高度、厚度及管套部121的高度等参数均可根据所铸造硅锭的尺寸进行设计，具体在此不作进一步展开。应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本技术的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本技术的保护范围，凡未脱离本技术技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种坩埚，包括坩埚本体，所述坩埚本体具有底壁以及自所述底壁周边向上延伸的侧壁，其特征在于，所述坩埚还具有设置于所述坩埚本体内的氮化硅陶瓷内衬，所述氮化硅陶瓷内衬具有管套部，所述管套部的外周壁抵接所述侧壁内表面且其下端延伸至所述底壁的上表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种坩埚，包括坩埚本体，所述坩埚本体具有底壁以及自所述底壁周边向上延伸的侧壁，其特征在于，所述坩埚还具有设置于所述坩埚本体内的氮化硅陶瓷内衬，所述氮化硅陶瓷内衬具有管套部，所述管套部的外周壁抵接所述侧壁内表面且其下端延伸至所述底壁的上表面。


2.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述管套部的顶端不超出所述侧壁的顶端。


3.根据权利要求2所述的坩埚，其特征在于，所述管套部的顶端低于所述侧壁的顶端，且所述侧壁高出所述管套部顶端的部分向内凸伸形成有抵接所述管套部顶端的凸起。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王全志，陈伟，李林东，陈志军，毛亮亮，周硕，丁云飞，王万圣，邢国强，
申请(专利权)人：阿特斯阳光电力集团有限公司，包头阿特斯阳光能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32