一种换热器和单晶硅棒拉制装置制造方法及图纸

技术编号:36591368 阅读:11 留言:0更新日期:2023-02-04 17:57
本申请实施例提供了一种换热器和单晶硅棒拉制装置。所述换热器具体包括:环状本体,所述环状本体内设置有环状腔体,所述环状腔体用于容纳冷却介质;进水管,所述进水管与所述环状腔体连通,所述进水管用于将所述冷却介质通入所述环状腔体内;出水管,所述出水管与所述环状腔体连通,所述出水管用于将所述环状腔体内的所述冷却介质导出;以及环状的磁性件,所述磁性件连接于所述环状本体靠近所述坩埚的一侧。本申请实施例中,所述换热器的磁性件可以在所述坩埚的硅液内形成磁场,所述磁场可以用于抑制所述硅液内部的热对流,减少所述硅液对所述坩埚壁的冲刷,降低所述硅液中的杂质含量,以兼顾所述单晶硅棒的拉制速度和拉晶品质。质。质。

【技术实现步骤摘要】
一种换热器和单晶硅棒拉制装置


[0001]本申请属于光伏
,具体涉及一种换热器和单晶硅棒拉制装置。

技术介绍

[0002]近年来,光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种,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,有着广泛的市场需求。单晶硅片通常由单晶硅棒进行切片处理得到,单晶硅棒则可以由硅液生长拉制而成。
[0003]目前,为了提高晶体生长速度,通常会在炉体内设置换热器。通过换热器可以将单晶硅棒结晶时释放的热量快速的带出炉外,提高晶棒纵向温度梯度并提高长晶速率,从而,提高单晶硅棒的拉制速度。
[0004]然而,换热器在带走热量的同时,也会降低固液界面处的温度,加剧硅液内部的温差,使得硅液内部的熔体对流加剧。在实际应用中,硅液内部的熔体对流很容易将含氧化合物带到固液界面并进入单晶硅棒,降低单晶硅棒的品质。也即,现有的换热器,很难兼顾单晶硅棒的拉制速度和品质。

技术实现思路

[0005]本申请旨在提供一种换热器和单晶硅棒拉制装置,以解决现有的换热器很难兼顾单晶硅棒的拉制速度和品质的问题。
[0006]为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
[0007]第一方面,本申请公开了一种换热器,用于单晶硅棒拉制装置,所述单晶硅棒拉制装置包括炉体以及设置于所述炉体内的坩埚,所述换热器位于所述坩埚上方,所述换热器包括:
[0008]环状本体,所述环状本体内设置有环状腔体,所述环状腔体用于容纳冷却介质;
[0009]进水管,所述进水管与所述环状腔体连通,所述进水管用于将所述冷却介质通入所述环状腔体内;
[0010]出水管,所述出水管与所述环状腔体连通,所述出水管用于将所述环状腔体内的所述冷却介质导出;以及
[0011]环状的磁性件,所述磁性件连接于所述环状本体靠近所述坩埚的一侧。
[0012]可选地,所述磁性件设置于所述环状腔体内。
[0013]可选地,所述换热器还包括壳体,所述壳体内设置有封闭的容纳腔,所述磁性件位于所述容纳腔内。
[0014]可选地,所述壳体的外壁与所述环状腔体的内壁之间存在间隙,所述冷却介质填充于所述间隙。
[0015]可选地,所述环状腔体的底部设置有多个间隔设置的支撑块,所述支撑块连接在所述壳体的底部,以使所述壳体与所述环状腔体形成所述间隙;
[0016]和/或,所述环状腔体的内侧壁上设置有多个间隔分布的第一凸台,所述第一凸台朝向所述壳体延伸,所述壳体在与所述多个第一凸台对应的位置设置有多个第二凸台,一个所述第二凸台与一个所述第一凸台配合,以使所述壳体与所述环状腔体形成所述间隙。
[0017]可选地,所述壳体包括壳体本体以及与所述壳体本体连接的上盖,所述壳体本体与所述上盖围合形成所述容纳腔。
[0018]可选地,所述壳体本体与上盖之间的连接方式包括焊接、铆接、粘接或者通过紧固件实现螺纹连接;其中,
[0019]在所述壳体本体与上盖之间通过所述紧固件实现螺纹连接的情况下,所述壳体还包括密封圈,所述密封圈设置于所述壳体本体与所述上盖之间。
[0020]可选地,所述磁性件为铁磁件;其中,
[0021]所述铁磁件为环状的一体成型结构;
[0022]或者,所述铁磁件为分体结构,所述铁磁件包括多个磁块,所述多个磁块沿所述环状本体的周向依次分布以形成环状结构。
[0023]可选地,所述磁性件为电磁线圈;其中,
[0024]所述电磁线圈的轴向与所述环状本体的轴向垂直,所述电磁线圈用于形成横向磁场;
[0025]或者,所述电磁线圈的轴向与所述环状本体的轴向平行,所述电磁线圈用于形成竖向磁场。
[0026]可选地,在所述电磁线圈的轴向与所述环状本体的轴向垂直的情况下,所述电磁线圈的数量为多个,多个所述电磁线圈沿周向间隔分布;
[0027]在所述电磁线圈的轴向与所述环状本体的轴向平行的情况下,所述电磁线圈的数量为一个或者多个,多个所述电磁线圈沿所述环状本体的周向间隔分布。
[0028]可选地,所述磁性件为电磁线圈;其中,
[0029]所述电磁线圈的轴向与所述环状本体的轴向呈预设夹角设置,所述预设夹角为直角之外的夹角。
[0030]第二方面,本申请还公开了一种单晶硅棒拉制装置,所述单晶硅棒拉制装置包括:
[0031]炉体;
[0032]坩埚,所述坩埚设置于所述炉体内,用于容纳硅液,以从所述硅液中生长单晶硅棒;
[0033]以及上述任一项所述的换热器,所述换热器设置在所述炉体内,且位于所述坩埚的上方,所述换热器包括磁性件,所述磁性件连接于所述换热器靠近所述坩埚的一侧。
[0034]本申请实施例中,所述换热器可以包括环状本体,所述环状本体内设置有用于容纳冷却介质的环状腔体,所述磁性件设置于所述环状本体靠近坩埚的一侧。在单晶硅棒的拉制过程中,通过所述冷却介质在所述环状腔体内的循环,可以将所述单晶硅棒结晶时释放的热量快速带走,提高所述单晶硅棒的拉制速度。同时,所述磁性件可以在所述坩埚的硅液内形成磁场,所述磁场可以用于抑制所述硅液内部的热对流,减少所述硅液对所述坩埚壁的冲刷,降低所述硅液中的杂质含量,从而,提高了单晶硅棒的拉晶品质。也即,本申请实施例所述的换热器,可以兼顾所述单晶硅棒的拉制速度和拉晶品质。
[0035]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述
中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0036]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0037]图1是本申请实施例所述的一种换热器的结构示意图;
[0038]图2是图1所示的换热器的俯视结构示意图;
[0039]图3是图2所示的换热器A

A截面的剖面结构示意图;
[0040]图4是图3所示的换热器B位置的详细结构示意图;
[0041]图5是图1所示的换热器的侧向结构示意图;
[0042]图6是图5所示的换热器C

C截面的剖视结构示意图;
[0043]图7是本申请实施例所述的换热器中的磁性件在硅液中形成的勾形磁场示意图;
[0044]图8是本申请实施例所述的一种换热器中电磁线圈布局示意图之一;
[0045]图9是图8所示的电磁线圈产生的磁场示意图;
[0046]图10是本申请实施例所述的一种换热器中电磁线圈布局示意图之二;
[0047]图11是图10所示的电磁线圈产生的磁场示意图;
[0048]图12是本申请实施例所述的一种单晶硅棒拉制装置的结构示意图;
[0049]附图标记:10-环状本体,100-拉晶通道,101-环状腔体,102-外壁,103-底板,104-第一内壁,105-第二内壁,106-第一凸台,211-进水管,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换热器,用于单晶硅棒拉制装置,所述单晶硅棒拉制装置包括炉体以及设置于所述炉体内的坩埚,所述换热器位于所述坩埚上方,其特征在于,所述换热器包括:环状本体,所述环状本体内设置有环状腔体,所述环状腔体用于容纳冷却介质;进水管,所述进水管与所述环状腔体连通,所述进水管用于将所述冷却介质通入所述环状腔体内;出水管,所述出水管与所述环状腔体连通,所述出水管用于将所述环状腔体内的所述冷却介质导出;以及环状的磁性件,所述磁性件连接于所述环状本体靠近所述坩埚的一侧。2.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述磁性件设置于所述环状腔体内。3.根据权利要求2所述的换热器,其特征在于,所述换热器还包括壳体,所述壳体内设置有封闭的容纳腔,所述磁性件位于所述容纳腔内。4.根据权利要求3所述的换热器,其特征在于,所述壳体的外壁与所述环状腔体的内壁之间存在间隙,所述冷却介质填充于所述间隙。5.根据权利要求4所述的换热器,其特征在于,所述环状腔体的底部设置有多个间隔设置的支撑块,所述支撑块连接在所述壳体的底部,以使所述壳体与所述环状腔体形成所述间隙;和/或,所述环状腔体的内侧壁上设置有多个间隔分布的第一凸台,所述第一凸台朝向所述壳体延伸,所述壳体在与所述多个第一凸台对应的位置设置有多个第二凸台,一个所述第二凸台与一个所述第一凸台配合,以使所述壳体与所述环状腔体形成所述间隙。6.根据权利要求3所述的换热器,其特征在于,所述壳体包括壳体本体以及与所述壳体本体连接的上盖,所述壳体本体与所述上盖围合形成所述容纳腔。7.根据权利要求6所述的换热器,其特征在于,所述壳体本体与上盖之间的连接方式包括焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈永康李侨朱永刚
申请(专利权)人:隆基绿能科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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