加热器和单晶炉制造技术

本实用新型专利技术公开了加热器和单晶炉，包括加热本体和电极腿；加热本体具有加热连接部，加热本体上开设有沿周向交替布设的上开槽和下开槽，上开槽和下开槽将加热本体分成多根依次串联的加热条，与加热连接部相连接的加热条为第一加热条，其余加热条为第二加热条，沿圆周方向第一加热条的宽度大于第二加热条的宽度；电极腿包括第一电极腿部和第二电极腿部，第二电极腿部包括第一子电极腿和第二子电极腿，第一子电极腿与第一电极腿部相连接，第一电极腿部与加热连接部相连接，第二电极腿部的横截面积大于第一电极腿部的横截面积，通过变截面式电极腿，能够在保证晶体正常生长的同时可以降低电极腿的功率损耗，从而达到降低成本的目的。的。的。

Heater and monocrystal furnace

【技术实现步骤摘要】
加热器和单晶炉


[0001]本技术涉及单晶硅制造
，更具体地，涉及一种加热器和单晶炉。

技术介绍

[0002]作为清洁环保的新能源，太阳能电池的应用越来越普及。在太阳能电池的制作过程中，单晶炉是一种常用的设备，它是一种在惰性气体环境中，采用石墨电阻加热器将硅材料熔化，并采用直拉法生长无位错单晶的设备。
[0003]直拉法单晶生长技术是把原料硅放入石英坩埚中，在单晶炉中加热融化，再将棒状晶种(籽晶)浸入熔液中。在合适的温度下，熔液中的硅原子会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成规则的结晶，成为单晶体。把晶种微微的旋转向上提升，熔液中的硅原子会在前面形成的单晶体上继续结晶，并延续其规则的原子排列结构。若整个结晶环境稳定，就可以周而复始的形成结晶，最后形成一根圆柱形的原子排列整齐的单晶硅晶体，即单晶硅棒。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种加热器，包括加热本体和电极腿；
[0005]所述加热本体具有加热连接部，所述加热本体上开设有沿周向交替布设的上开槽和下开槽，所述上开槽和所述下开槽将加热本体分成多根依次串联的加热条，与所述加热连接部相连接的加热条为第一加热条，其余加热条为第二加热条，沿圆周方向所述第一加热条的宽度大于第二加热条的宽度；
[0006]所述电极腿包括第一电极腿部和与所述第一电极腿部相连接的第二电极腿部，所述第二电极腿部包括第一子电极腿和与所述第一子电极腿相连接的第二子电极腿，所述第二子电极腿用于连接加热电极，所述第一子电极腿与所述第一电极腿部相连接，所述第一子电极腿与所述第二子电极腿相交，所述第一电极腿部与所述加热连接部相连接，所述第二电极腿部的横截面积大于所述第一电极腿部的横截面积。
[0007]可选地，所述第一电极腿部沿第一方向上的宽度为s1，所述第二电极腿部沿第一方向上的宽度为s2，1.5s1＜s2＜2.5s1，由所述第一电极腿部指向所述第二电极腿部的方向为第二方向，所述第一方向与第二方向相交。
[0008]可选地，所述第一电极腿部的长度与所述第二电极腿部的长度之间的比例为1.2:3.8～0.8:4.2。
[0009]可选地，在沿第一方向上，所述第二子电极腿的宽度不小于所述第一子电极腿的宽度，由所述第一电极腿部指向所述第二电极腿部的方向为第二方向，所述第一方向与第二方向相交。
[0010]可选地，所述加热连接部包括第一子连接区和与所述第一子连接区相连接的第二子连接区，所述第一电极腿部包括第三子电极腿和与所述第三子电极腿相连接的第四子电极腿，所述第一子连接区与所述第三子电极腿相连接，沿垂直于所述第一电极腿部的方向
上，所述第四子电极腿的厚度为k，所述第一子连接区的厚度为k1，所述第三子电极腿的厚度为k2，所述第四子电极腿的厚度为k＝k1+k2。
[0011]可选地，所述第一子连接区与所述第二子连接区为一体成型结构。
[0012]可选地，所述第一子连接区通过紧固件与所述第三子电极腿相连接。
[0013]可选地，所述第一子连接区的厚度为k1＝(0.8～1.2)k2。
[0014]可选地，所述加热连接部为两个，两个所述加热连接部沿所述加热本体的中心线对称设置。
[0015]本技术还提供一种单晶炉，包括炉体以及位于所述炉体内部的保温筒、坩埚、导流筒和加热器，其中，所述加热器为上述任一项所述的加热器，至少部分所述加热本体围绕所述坩埚设置，所述导流筒位于所述坩埚上方，所述导流筒内设置有水冷屏，所述炉体内壁与所述保温筒之间填充有保温毡，所述电极腿远离加热本体一端通过加热电极与所述炉体底部相连接。
[0016]与现有技术相比，本技术提供的加热器和单晶炉，至少实现了如下的有益效果：
[0017]一方面，将靠近加热本体的第一电极腿部横截面积小于远离加热本体的第一电极腿部横截面积，通过变截面式电极腿不仅可以使加热主体与第一电极腿部产生的热量用于维持晶体的正常生长，利用加宽的第二电极腿部降低电极腿的功率损耗，从而降低能耗。现有技术中直拉单晶硅内加热器电极腿横截面积是恒定的，不可避免的会导致较大的功率损耗。本专利技术将变截面式电极腿的热损失是恒定截面积电极腿的一半，在保证晶体正常生长的同时可以降低电极腿的功率损耗，从而达到降低成本的目的；
[0018]另一方面，通过加宽的第二电极腿部的横截面积还可以更好的支撑加热本体，进而提高加热器结构的稳定性。
[0019]当然，实施本技术的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
[0020]通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0021]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
[0022]图1是本技术提供的一种加热器的结构示意图；
[0023]图2是本技术提供的一种恒定电极腿与变截面式电极腿的结构示意图；
[0024]图3是本技术提供的一种对称式电极腿的结构示意图；
[0025]图4是本技术提供的一种对称式加热本体的结构示意图；
[0026]图5是图1中A处局部侧视放大图；
[0027]图6是本技术提供的一种单晶炉的结构示意图。
具体实施方式
[0028]现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另
外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
[0029]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
[0030]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0031]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0032]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0033]主加热器作为直拉单晶炉热场中最重要的部件之一，在拉晶过程中维持晶体正常生长具有至关重要的作用。目前，应用在直拉单晶炉内的主加热器中电极腿截面积是恒定的，不可避免的会导致较大的功率损耗，具体的，在主加热器发热过程中，主加热器中电极腿产生的大部分热量并不用于晶体正常生长，只有靠近坩埚部分的电极腿产生的热量用于维持晶体生长，因此会导致电极腿有较大功率损耗。
[0034]参照图1，3，4，图1是本技术提供的一种加热器的结构示意图；
[0035]图3是本技术提供的一种对称式电极腿的结构示意图；图4是本技术提供的一种对称式加热本体的结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加热器，其特征在于，包括加热本体和电极腿；所述加热本体具有加热连接部，所述加热本体上开设有沿周向交替布设的上开槽和下开槽，所述上开槽和所述下开槽将加热本体分成多根依次串联的加热条，与所述加热连接部相连接的加热条为第一加热条，其余加热条为第二加热条，沿圆周方向所述第一加热条的宽度大于第二加热条的宽度；所述电极腿包括第一电极腿部和与所述第一电极腿部相连接的第二电极腿部，所述第二电极腿部包括第一子电极腿和与所述第一子电极腿相连接的第二子电极腿，所述第二子电极腿用于连接加热电极，所述第一子电极腿与所述第一电极腿部相连接，所述第一子电极腿与所述第二子电极腿相交，所述第一电极腿部与所述加热连接部相连接，所述第二电极腿部的横截面积大于所述第一电极腿部的横截面积。2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述第一电极腿部沿第一方向上的宽度为s1，所述第二电极腿部沿第一方向上的宽度为s2，1.5s1＜s2＜2.5s1，由所述第一电极腿部指向所述第二电极腿部的方向为第二方向，所述第一方向与第二方向相交。3.根据权利要求2所述的加热器，其特征在于，所述第一电极腿部的长度与所述第二电极腿部的长度之间的比例为1.2:3.8～0.8:4.2。4.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，在沿第一方向上，所述第二子电极腿的宽度不小于所述第一子电极腿的宽度，由所述第一电极腿部指向所述第二电极腿部的方向为第二方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑贤君，何丽珠，白枭龙，
申请(专利权)人：晶科能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：