一种加热器及单晶炉制造技术

本申请实施例涉及太阳能光伏领域，特别涉及一种加热器及单晶炉。该加热器包括沿周向排布的多个加热组件，相邻的加热组件依次连接围成筒状结构，筒状结构具有上端开口和下端开口；加热组件包括第一加热部和第二加热部，相邻的第一加热部的第一端和第二加热部的第一端连接；在筒状结构的轴线方向上，第一加热部的第二端凸出于第二加热部的第二端，第一加热部包括第一开口部和位于第一开口部两侧的第一折弯部；第一开口部的开口朝向第一端；在筒状结构的圆周方向上，第一开口部靠近第二端的宽度大于或等于第一开口部靠近第一端的宽度。本申请实施例提供的加热器至少有利于解决炉内纵向温度梯度过于稳定，难以达成纵向温差从而起到降氧效果的问题。而起到降氧效果的问题。而起到降氧效果的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种加热器及单晶炉


[0001]本申请实施例涉及太阳能光伏
，特别涉及一种加热器及单晶炉。

技术介绍

[0002]随着世界经济的不断发展，现代化建设对高效能源需求不断增长。光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的一种主要能源，日益受到世界各国的重视并得到大力发展。单晶硅片作为光伏发电的一种基础材料，拥有广泛的市场需求。直拉单晶硅生长方法是一种常见的单晶生长方法，其生长过程是在单晶炉中，将籽晶浸入硅融液，依次实施引晶、放肩、转肩、等径及收尾过程，最后获得单晶硅棒。在单晶硅棒的拉制过程中，单晶炉中的热场结构对于提供晶体生长所需的温度梯度起到至关重要的作用。
[0003]现有的单晶炉的加热器通常由大小一致的加热片沿周向排布围成一筒状结构，由于加热片尺寸一致，加热片上下温度一致，炉内纵向温度梯度过于稳定，难以达成纵向温差实现降氧效果，因此无法抑制单晶黑心的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种加热器及单晶炉，解决炉内纵向温度梯度过于稳定，难以达成纵向温差从而起到降氧效果的问题。
[0005]为解决上述问题，本申请实施例提供一种加热器，包括沿周向排布的多个加热组件，相邻的加热组件依次连接围成筒状结构，筒状结构具有上端开口和下端开口；加热组件包括第一加热部和第二加热部，第一加热部和第二加热部均具有靠近上端开口的第一端以及靠近下端开口的第二端；相邻的第一加热部的第一端和第二加热部的第一端连接；在筒状结构的轴线方向上，第一加热部的第二端凸出于第二加热部的第二端，第一加热部包括第一开口部和位于第一开口部两侧的第一折弯部；第一开口部的开口朝向第一端；在筒状结构的圆周方向上，第一开口部靠近第二端的宽度大于或等于第一开口部靠近第一端的宽度。
[0006]另外，在第一端朝向第二端的延伸方向上，第一开口部的宽度逐渐增大；位于第一开口部两侧的第一折弯部关于第一开口部的中轴线对称。
[0007]另外，在筒状结构的轴线方向上，第二加热部包括第二开口部以及位于第二开口部两侧的第二折弯部，第二折弯部与第一折弯部连接形成第三开口部；第二开口部与第一开口部的开口朝向一致，第三开口部与第一开口部的开口朝向相反；在筒状结构的圆周方向上，第二开口部靠近第二端的宽度大于或等于第二开口部靠近第一端的宽度；第三开口部靠近第二端的宽度小于或等于第三开口部靠近第一端的宽度。
[0008]另外，在第一端朝向第二端的延伸方向上，第二开口部的宽度逐渐增大，第三开口部的宽度逐渐减小；位于第二开口部两侧的第二折弯部关于第二开口部的中轴线对称，且第二开口部两侧的第三开口部关于第二开口部的中轴线对称。
[0009]另外，在筒状结构的圆周方向上，第三开口部顶端的宽度小于或等于第二开口部
底端的宽度。
[0010]另外，在筒状结构的圆周方向上，第二开口部顶端的宽度小于或等于第一开口部顶端的宽度，且第二开口部底端的宽度小于或等于第一开口部底端的宽度。
[0011]另外，在筒状结构展开的平面上，第一开口部呈梯形，和/或在筒状结构展开的平面上，第二开口部呈梯形。
[0012]另外，在筒状结构展开的平面上，第二开口部的底端与第一开口部的底端的垂直距离大于或等于第二开口部高度的三分之一。
[0013]另外，第一折弯部包括第一子折弯部和与第一子折弯部底端连接的第二子折弯部，第一子折弯部和第二子折弯部共同构成第一折弯部；沿筒状结构的径向方向，第一子折弯部靠近第一端的厚度大于第一子折弯部靠近第二端的厚度，且第二子折弯部靠近第一端的厚度小于第二子折弯部靠近第二端的厚度；和/或第二折弯部包括第三子折弯部和与第三子折弯部底端连接的第四子折弯部，第三子折弯部和第四子折弯部共同构成第二折弯部；沿筒状结构的径向方向，第三子折弯部靠近第一端的厚度大于第三子折弯部靠近第二端的厚度，且第四子折弯部靠近第一端的厚度小于第四子折弯部靠近第二端的厚度。
[0014]本申请实施例还提供一种单晶炉，包括：热场以及如上述加热器，热场环绕设置于加热器的外部。
[0015]与现有技术相比，本申请实施例提供的技术方案具有以下优点：
[0016]本申请实施例的加热器通过设置高低起伏的第一加热部和第二加热部，改变炉内温度梯度；同时第一加热部的第一开口部靠近第二端的宽度大于或等于第一开口部靠近第一端的宽度，以改变加热组件上端和下端的温度均匀性，形成纵向温差，实现降氧的目的。本申请实施例的第一加热部和第二加热部，在保证供给足够热量到成晶液面的前提下，降低了对坩埚底部的热辐射，形成自上而下逐渐衰弱的温度梯度，从而达到了底部热场降温效果。同时，通过高低起伏的第一加热部和第二加热部的设置，改变了加热器的加热部整体密度，节约了加热器的材料成本。
附图说明
[0017]图1为一种加热器的局部结构示意图；
[0018]图2为本申请一实施例提供的一种加热器的局部结构示意图；
[0019]图3为本申请另一实施例提供的一种加热器的局部结构示意图；
[0020]图4为本申请另一实施例提供的一种加热器的局部结构示意图；
[0021]图5为图2中A处的放大图；
[0022]图6为图2中B处的放大图；
[0023]图7为本申请一实施例提供的第一折弯部的截面图；
[0024]图8为本申请一实施例提供的第二折弯部的截面图。
具体实施方式
[0025]由
技术介绍
可知，单晶炉中的热场结构对于提供晶体生长所需的温度梯度至关重要。
[0026]为了改善加热片上下温度一致的问题，形成炉内纵向温度梯度，相关技术提出一
种加热器结构，参考图1，加热器包括多个依次连接的加热器主体10，加热器主体10包括第一加热片101和第二加热片102，第一加热片101的底部与第二加热片102的底部存在间距，且第二加热片102的底部凸出于第一加热片101的底部。如此设置，实际加热时第一加热片101在第一加热片101的横向中心线L1处的温度最高，第二加热片102在第二加热片102的横向中心线L2处的温度最高，使得加热器温度不均匀，这样会产生热对流，会对坩埚侧壁造成冲刷，从而影响晶棒质量。尤其是在拉制大直径的晶棒时，加热器尺寸较大时，温度不均匀的情况更为明显，由此会造成加热器下部温度过低，而上部及固液界面处温度过高，在结晶界面处无法形成较好的纵向温度梯度，不利于单晶的生长。
[0027]为了解决上述问题，改善晶体生长所需的温度梯度，参考图2，本申请实施例提供一种加热器，包括沿周向排布的多个加热组件20，相邻的加热组件20依次连接围成筒状结构，筒状结构具有上端开口和下端开口；加热组件20包括第一加热部201和第二加热部202，第一加热部201和第二加热部202均具有靠近上端开口的第一端20a以及靠近下端开口的第二端20b；相邻的第一加热部201的第一端20a和第二加热部202的第一端20a连接；在筒状结构的轴线方向上，第一加热部201的第二端20b凸出于第二加热部202的第二端20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：沿周向排布的多个加热组件，相邻的所述加热组件依次连接围成筒状结构，所述筒状结构具有上端开口和下端开口；所述加热组件包括第一加热部和第二加热部，第一加热部和第二加热部均具有靠近所述上端开口的第一端以及靠近所述下端开口的第二端；相邻的所述第一加热部的第一端和第二加热部的第一端连接；在所述筒状结构的轴线方向上，所述第一加热部的第二端凸出于所述第二加热部的第二端，所述第一加热部包括第一开口部和位于所述第一开口部两侧的第一折弯部；所述第一开口部的开口朝向所述第一端；在所述筒状结构的圆周方向上，所述第一开口部靠近所述第二端的宽度大于或等于所述第一开口部靠近所述第一端的宽度。2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，在所述第一端朝向所述第二端的延伸方向上，所述第一开口部的宽度逐渐增大；位于所述第一开口部两侧的第一折弯部关于所述第一开口部的中轴线对称。3.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，在所述筒状结构的轴线方向上，所述第二加热部包括第二开口部以及位于所述第二开口部两侧的第二折弯部，所述第二折弯部与所述第一折弯部连接形成第三开口部；所述第二开口部与所述第一开口部的开口朝向一致，所述第三开口部与所述第一开口部的开口朝向相反；在所述筒状结构的圆周方向上，所述第二开口部靠近所述第二端的宽度大于或等于所述第二开口部靠近所述第一端的宽度；所述第三开口部靠近所述第二端的宽度小于或等于所述第三开口部靠近所述第一端的宽度。4.根据权利要求3所述的加热器，其特征在于，在所述第一端朝向所述第二端的延伸方向上，所述第二开口部的宽度逐渐增大，所述第三开口部的宽度逐渐减小；位于所述第二开口部两侧的第二折弯部关于所述第二开口部的中轴线对称，且所述第二开口部两侧的所述第三开...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭帆，熊波，唐胤，
申请(专利权)人：晶科能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：