晶体硅铸锭炉制造技术

技术编号:25406325 阅读:18 留言:0更新日期:2020-08-25 23:09
本实用新型专利技术公开了一种晶体硅铸锭炉,其包括炉体、设置于所述炉体内的隔热笼以及加热器组件,所述加热器组件包括设置于所述隔热笼内与所述隔热笼侧壁相对设置的侧部加热器,所述侧部加热器包括上下分立设置的上侧部加热器及下侧部加热器;基于本实用新型专利技术所提供晶体硅铸锭炉的具体结构,在类单晶铸锭的加热化料步骤中,上侧部加热器以相对较高功率运行可以加快硅料的熔化速率,而同时下侧部加热器以相对较低功率可以有效避免铸锭炉内籽晶过分熔化,如此可以在确保后续晶体硅具有较好长晶质量的同时缩短加热化料步骤所耗时间,进而降低类单晶的铸锭成本。

【技术实现步骤摘要】
晶体硅铸锭炉
本专利技术涉及太阳能光伏
,尤其涉及一种晶体硅铸锭炉。
技术介绍
目前,随着光伏行业的迅速发展,类单晶由于兼具单晶的高转换效率和多晶的低成本优势,已逐渐成为传统单晶及多晶的替代品,受到光伏行业越来越多的关注。在具体生产过程中,类单晶的铸锭过程和常规多晶铸锭流程基本一致,具体包括加热化料、长晶、退火、冷却等几个步骤。目前,在现有技术基础上,如何在确保铸锭质量的前提下进一步压缩类单晶的铸锭周期,进而降低类单晶成本以增加企业竞争力是行业内亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一,为实现上述专利技术目的,本专利技术提供了一种晶体硅铸锭炉,其具体设计方式如下。一种晶体硅铸锭炉,包括炉体、设置于所述炉体内的隔热笼以及加热器组件,所述加热器组件包括设置于所述隔热笼内与所述隔热笼侧壁相对设置的侧部加热器,所述侧部加热器包括上下分立设置的上侧部加热器及下侧部加热器。进一步,所述晶体硅铸锭炉还包括设置于所述隔热笼内的坩埚以及依次设置于所述坩埚下侧的热交换台及冷却台。进一步,所述隔热笼包括相对所述炉体固定设置的下隔热笼以及配合于所述下隔热笼上侧的上隔热笼,所述晶体硅铸锭炉还具有用以提升所述上隔热笼的提升装置。进一步,所述上侧部加热器相对所述上隔热笼固定设置,所述下侧部加热器相对所述下隔热笼固定设置。进一步,所述上侧部加热器下侧边缘所在平面位于所述上隔热笼下侧边缘所在平面的上侧,所述下侧部加热器上侧边缘所在平面位于所述下隔热笼上侧边缘所在平面的下侧。进一步,所述加热器组件还包括设置于所述热交换台与所述冷却台之间的底部加热器。进一步,所述晶体硅铸锭炉还具有附设于所述冷却台供冷却液流动的通道。进一步,所述晶体硅铸锭炉还具有自所述冷却台周侧向上延伸抵接至所述隔热笼下侧端部的保温部。进一步,所述加热器组件还包括设置于所述隔热笼内且与所述隔热笼顶壁相对设置的顶部加热器。进一步,所述隔热笼包括位于外层的钢架层以及固定于所述钢架层内侧的保温层。本专利技术的有益效果是:基于本技术所提供晶体硅铸锭炉的具体结构,在类单晶铸锭的加热化料步骤中,上侧部加热器以相对较高功率运行可以加快硅料的熔化速率,而同时下侧部加热器以相对较低功率可以有效避免铸锭炉内籽晶过分熔化,如此可以在确保后续晶体硅具有较好长晶质量的同时缩短加热化料步骤所耗时间,进而降低类单晶的铸锭成本。附图说明为了更清楚地说明本专利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专利技术的实施例,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所示为本技术晶体硅铸锭炉的整体结构示意图;图2所示为晶体硅铸锭炉内硅料中心长晶步骤中热量的流动示意图;图3所示为晶体硅铸锭炉内硅料边角长晶步骤中热量的流动示意图。图中,100为炉体,200为隔热笼,21为上隔热笼,22为下隔热笼,300为加热器组件,31为侧部加热器,311为上侧部加热器,312为下侧部加热器,32为顶部加热器,33为底部加热器,400为提升装置,500为坩埚,600为热交换器,700为冷却台,71为第一支撑架,800为保温部,81为第二支撑架。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利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专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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,都属于本专利技术保护的范围。参考图1所示,本技术所涉及的晶体硅铸锭炉包括炉体100、设置于炉体100内的隔热笼200以及加热器组件300。其中,加热器组件300包括设置于隔热笼200内与隔热笼200侧壁相对设置的侧部加热器31,侧部加热器31包括上下分立设置的上侧部加热器311及下侧部加热器312。可以理解,在具体实施过程中,隔热笼200于周向上通常具有四个侧壁,每个侧壁均相对设置有侧部加热器31,每个加热器均由上侧部加热器311及下侧部加热器312构成。本技术所涉及的晶体硅铸锭炉还具有设置于隔热笼200内的坩埚500,多个侧部加热器31即围设形成一个用于供安置坩埚500的加热腔,多个侧部加热器31共同实现对坩埚500内硅料的加热。基于本技术所提供晶体硅铸锭炉的具体结构,在类单晶铸锭的加热化料步骤中,上侧部加热器311以相对较高功率运行可以加快硅料的熔化速率,而同时下侧部加热器312以相对较低功率可以有效避免铸锭炉内籽晶过分熔化,如此可以在确保后续晶体硅具有较好长晶质量的同时缩短加热化料步骤所耗时间,进而降低类单晶的铸锭成本。参考图1所示,本技术所涉及的晶体硅铸锭炉还包括依次设置于坩埚500下侧的热交换台600及冷却台700。基于热交换台600与冷却台700的设置,在坩埚500内硅料熔化后的长晶步骤中,坩埚500内硅料的热量可通过热交换台600向冷却台700传递,进而在坩埚500内部形成供硅料定向长晶的温度梯度。为使得冷却台700具有较好的热吸收效果,在一些具体实施例中,晶体硅铸锭炉还具有附设于冷却台700供冷却液流动的通道。具体实施过程中可通过在冷却台700内部设置水路或在其下表面固定导热水管等方式来实现。作为本技术的优选实施方式,热交换台600与冷却台700均可采用导热率较高的石墨材料制成,热交换台600与冷却台700之间通常形成有一定的间隔。作为本技术的进一步优选,参考图1所示,本实施例中所涉及的隔热笼200包括相对炉体100固定设置的下隔热笼22以及配合于下隔热笼22上侧的上隔热笼21,晶体硅铸锭炉还具有用以提升上隔热笼21的提升装置400。具体实施过程中,提升装置400可包括电机以及由电机驱动以带动上隔热笼21上升或下降的丝杠组件(图中均为展示);当然,可以理解,各种能够实现上隔热笼21上升及下降动作的设计结构都在本技术的保护范围内。基于以上设计,在坩埚500内硅料长晶成型的后期,通过提升装置400向上提升上隔热笼21,上隔热笼21与下隔热笼22之间会形成供隔热笼200内部热量向外流动的间隙,可以加快坩埚500内硅料的铸锭成型速度,进而可以进一步缩短硅锭的铸锭周期。在本实施例的具体实施过程中,上侧部加热器311相对上隔热笼21固定设置,下侧部加热器312相对下隔热笼22固定设置。如此,在采用提升装置400提升上隔热笼21时,下侧部加热器312可随上隔热笼21同步向上移动。此外,作为优选,参考图1中所示,本具体实施例中,上侧部加热器311下侧边缘所在平面位于上隔热笼21下侧边缘所在平面的上侧,下侧部加热器312上侧边缘所在平面位于下隔热笼22上侧边缘所在平面的下侧。如此,当上隔热笼21向上提升时,上侧部加热器311、下侧部加热器312之间会形成与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体硅铸锭炉,包括炉体、设置于所述炉体内的隔热笼以及加热器组件,其特征在于,所述加热器组件包括设置于所述隔热笼内与所述隔热笼侧壁相对设置的侧部加热器,所述侧部加热器包括上下分立设置的上侧部加热器及下侧部加热器。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶体硅铸锭炉,包括炉体、设置于所述炉体内的隔热笼以及加热器组件,其特征在于,所述加热器组件包括设置于所述隔热笼内与所述隔热笼侧壁相对设置的侧部加热器,所述侧部加热器包括上下分立设置的上侧部加热器及下侧部加热器。


2.根据权利要求1所述的晶体硅铸锭炉,其特征在于,所述晶体硅铸锭炉还包括设置于所述隔热笼内的坩埚以及依次设置于所述坩埚下侧的热交换台及冷却台。


3.根据权利要求2所述的晶体硅铸锭炉,其特征在于,所述隔热笼包括相对所述炉体固定设置的下隔热笼以及配合于所述下隔热笼上侧的上隔热笼,所述晶体硅铸锭炉还具有用以提升所述上隔热笼的提升装置。


4.根据权利要求3所述的晶体硅铸锭炉,其特征在于,所述上侧部加热器相对所述上隔热笼固定设置,所述下侧部加热器相对所述下隔热笼固定设置。


5.根据权利要求4所述的晶体硅铸锭炉,其特征在于,所述上侧部加热器下侧边缘所在平面位于所述上隔热笼...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈伟丁云飞李林东王全志陈志军
申请(专利权)人:苏州阿特斯阳光电力科技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

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