多晶硅铸锭炉制造技术

本实用新型专利技术提供了一种多晶硅铸锭炉，包括顶部保温板、坩埚盖板和气路结构，所述气路结构包括穿过所述顶部保温板和所述坩埚盖板连通于所述坩埚内的进气管、穿过所述坩埚盖板和顶部保温板连通所述坩埚内与所述铸锭炉外的若干排气、位于所述顶部保温板外的气路保温板，位于所述顶部保温板外的部分所述排气管内置于所述气路保温板内。通过设置气路保温板，对流出所述顶部保温板后温度急剧下降的杂质气体起到保温的效果，防止杂质气体在排气管的管壁上凝结造成堵塞。

Polysilicon ingot furnace

【技术实现步骤摘要】
多晶硅铸锭炉
本申请涉及多晶硅铸锭
，尤其涉及一种能够有效排除杂质气体的多晶硅铸锭炉。
技术介绍
最近几年，太阳能光伏发电作为一种清洁、高效的可再生能源技术，获得了迅猛地发展。目前太阳能光伏发电主要使用硅晶体材料，其中超过50％使用多晶硅铸锭炉生产的多晶硅铸锭。与直拉单晶硅相比，多晶硅铸锭含有较多的杂质(如碳含量)。碳含量过高，会使得多晶硅棒的机械性能发生改变，甚至析出SiC，这些都会严重影响多晶硅棒的切片效果。而且，随着金刚线切片工艺在多晶硅铸锭上的推广，在切片成本下降的同时，对于多晶硅棒中的碳含量要求也更高。因此，如何有效降低多晶硅锭中的碳含量成为行业内重要的研究课题。多晶硅锭中的碳主要来自于多晶硅铸锭炉热场。由于多晶硅铸锭炉热场基本为含碳材料，如坩埚护板、盖板，四周的保温材料，在高温下与硅熔体挥发出的SiO气体发生反应：SiO+2C＝SiC+CO，而CO气体又重新与硅熔体发生反应：Si+CO＝SiC+O(m)，最终碳元素被引入至硅熔体内。因此，将SiO和CO气体及时有效地排出以减少与热场和硅熔体反应就尤为重要。目前行业主要采用传统气路结构，传统气路结构采用的是开槽护板，以使气体从开槽位置排出，最终由连接炉体的外接气路排出多晶硅铸锭炉。但是这种方式排出的气体需经历很长的路径，增加了与热场接触的几率。在与热场材料发生反应的同时，也会使得热场材料粉化，影响保温效果。而且，这种方式也会在坩埚盖板下形成气体回流，不能有效地排出气体。有鉴于此，有必要提供一种多晶硅铸锭炉，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供提供一种能够有效排除杂质气体的多晶硅铸锭炉。为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案：一种多晶硅铸锭炉，包括：隔热笼，所述隔热笼包括顶部保温板；内置于所述隔热笼内的坩埚，所述坩埚包括坩埚盖板；气路结构，所述气路结构包括穿过所述顶部保温板和所述坩埚盖板连通于所述坩埚内的进气管、穿过所述坩埚盖板和顶部保温板连通所述坩埚内与所述铸锭炉外的若干排气管、位于所述顶部保温板外的气路保温板，位于所述顶部保温板外的部分所述排气管内置于所述气路保温板内。作为本技术的进一步改进，所述坩埚盖板中心设有第一进气孔，所述顶部保温板中心设有第二进气孔，所述进气管穿过所述第二进气孔和所述第一进气孔连通所述多晶硅铸锭炉外与所述坩埚内。作为本技术的进一步改进，所述坩埚盖板的周缘设有复数第一排气孔，所述顶部保温板的周缘设有复数第二排气孔，复数第二排气孔与复数第一排气孔一一对应，所述排气管包括连通所述第一排气孔与所述第二排气孔的第一排气管、内置于所述气路保温板内的第二排气管、连通所述第二排气管与所述多晶硅铸锭炉外的复数第三排气管。作为本技术的进一步改进，所述坩埚盖板上具有四个所述第一排气孔，且四个所述第一排气孔分布于所述坩埚盖板上的四个角。作为本技术的进一步改进，所述第一排气孔与所述第一进气孔之间的距离为500mm～550mm之间。作为本技术的进一步改进，第一进气孔的半径介于50mm～55mm，所述第一排气孔的半径介于25mm～35mm。作为本技术的进一步改进，所述第二进气孔的半径介于55mm～60mm，所述第二排气孔的半径介于30mm～40mm，第二排气孔与第一排气孔之间的距离为500mm～550mm之间。作为本技术的进一步改进，所述进气管、所述第一排气管、所述第三排气管均沿竖直方向延伸。作为本技术的进一步改进，所述排气管为石墨管或石英管。作为本技术的进一步改进，第二排气管内嵌在所述气路保温板中，所述第二排气管还包括包覆于所述第二排气管内壁上的石墨软毡与现有技术相比，本技术的有益效果是：通过设置气路保温板，对流出所述顶部保温板后温度急剧下降的杂质气体起到保温的效果，防止杂质气体在排气管的管壁上凝结造成堵塞，保证杂质气体能够顺利排出。附图说明图1为本申请较佳实施例的多晶硅铸锭炉结构示意图；图2为图1所示多晶硅铸锭炉的顶部保温板示意图；图3为图1所示多晶硅铸锭炉的坩埚盖板示意图；图4为图1所示多晶硅铸锭炉的坩埚护板示意图。具体实施方式以下将结合具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。请参阅图1～图4所示，为本申请的多晶硅铸锭炉100，其包括炉体1、位于所述炉体1内的隔热笼2、内置于所述隔热笼2内的坩埚3和热交换台4、气路结构5。将硅料置于坩埚3内，通过热交换台4进行热交换完成铸锭，铸锭过程中通过气路结构5向坩埚3内通入保护气体、排除杂质气体。具体地，所述隔热笼2包括底部保温板21、侧部保温板22、顶部保温板23，构成一可打开可封闭的热炉。所述坩埚3包括坩埚底板31、自所述坩埚底板31周缘向上延伸的坩埚护板32、置于所述坩埚护板32之上的坩埚盖板33；所述热交换台4位于所述坩埚3底部。所述气路结构5包括向坩埚3内导入保护气体的进气管51、向所述炉体1外排出杂质气体的排气管52。所述进气管51依次穿过所述顶部保温板23和所述坩埚盖板33连通于所述坩埚3内；具体地，所述坩埚盖板33中心设有第一进气孔331，所述顶部保温板23中心设有第二进气孔231，所述进气管51穿过所述第二进气孔231和所述第一进气孔331连通所述多晶硅铸锭炉100外与所述坩埚3内，且所述进气管51与外界保护气源连接，保护气体从所述坩埚3的中央位置处进入坩埚3内，流经硅液面后，经由排气路及时有效地排出，避免杂质气体在热场内时间过长而与热场材料发生反应。所述排气管52穿过所述坩埚盖板33、顶部保温板23连通所述坩埚3内与所述铸锭炉外，且所述气路结构5还包括位于顶部保温板23外的气路保温板53，位于所述顶部保温板23外的部分所述排气管52内置于所述气路保温板53内。通过设置气路保温板53，对流出所述顶部保温板23后温度急剧下降的杂质气体起到保温的效果，防止杂质气体在排气管52的管壁上凝结造成堵塞。具体地，所述坩埚盖板33的周缘设有复数第一排气孔332，所述顶部保温板23的周缘设有复数第二排气孔232，复数第二排气孔232与复数第一排气孔332一一对应，所述排气管52包括连通所述第一排气孔332与所述第二排气孔232的第一排气管521、内置于所述气路保温板53内的第二排气管522、连通所述第二排气管522与所述多晶硅铸锭炉100外的复数第三排气管523。所述第一排气孔332设置于所述坩埚盖板33上，因此所述坩埚护板32为封闭结构。所述进气管51、所述坩埚3、所述排气管52共同构成密闭式结构，铸锭过程中，保护气从所进气管51进入所述坩埚3内，产生的杂质气体向四周扩散，通过排气管52及时被排出，减少杂质气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多晶硅铸锭炉，包括：/n隔热笼，所述隔热笼包括顶部保温板；/n内置于所述隔热笼内的坩埚，所述坩埚包括坩埚盖板；/n气路结构，所述气路结构包括穿过所述顶部保温板和所述坩埚盖板连通于所述坩埚内的进气管、穿过所述坩埚盖板和顶部保温板连通所述坩埚内与所述铸锭炉外的若干排气管；/n其特征在于：所述气路结构还包括位于所述顶部保温板外的气路保温板，位于所述顶部保温板外的部分所述排气管内置于所述气路保温板内。/n

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅铸锭炉，包括：
隔热笼，所述隔热笼包括顶部保温板；
内置于所述隔热笼内的坩埚，所述坩埚包括坩埚盖板；
气路结构，所述气路结构包括穿过所述顶部保温板和所述坩埚盖板连通于所述坩埚内的进气管、穿过所述坩埚盖板和顶部保温板连通所述坩埚内与所述铸锭炉外的若干排气管；
其特征在于：所述气路结构还包括位于所述顶部保温板外的气路保温板，位于所述顶部保温板外的部分所述排气管内置于所述气路保温板内。


2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于：所述坩埚盖板中心设有第一进气孔，所述顶部保温板中心设有第二进气孔，所述进气管穿过所述第二进气孔和所述第一进气孔连通所述多晶硅铸锭炉外与所述坩埚内。


3.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于：所述坩埚盖板的周缘设有复数第一排气孔，所述顶部保温板的周缘设有复数第二排气孔，复数第二排气孔与复数第一排气孔一一对应，所述排气管包括连通所述第一排气孔与所述第二排气孔的第一排气管、内置于所述气路保温板内的第二排气管、连通所述第二排气管与所述多晶硅铸锭炉外的复数第三排气管。


4.根据权利要求3所述的多晶硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李煜燚，武泉林，李飞龙，蒋俊峰，熊震，朱军，
申请(专利权)人：洛阳阿特斯光伏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41