應(yīng)用于多晶硅電子束熔煉的水冷銅坩堝的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于多晶硅提純領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于多晶硅電子束熔煉的水冷銅坩堝，包括堝體和底座，堝體底部通過連接件與底座固定連接，堝體與底座之間沿堝體外壁形成空腔，該空腔下端兩側(cè)設(shè)置有進水口，上端兩側(cè)設(shè)置有出水口，其特征在于位于空腔內(nèi)的進水口處均設(shè)置有擋板，擋板與進水口成30～60度角，且兩擋板互相平行。本實用新型所具有的有益效果是：通過簡單的結(jié)構(gòu)改造，只需要在水冷銅坩堝的空腔內(nèi)設(shè)置擋板，即可實現(xiàn)冷卻水在空腔內(nèi)形成渦流流動，大大提高散熱效果，保證了對水冷銅坩堝的降溫保護。
【專利說明】應(yīng)用于多晶硅電子束熔煉的水冷銅坩堝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于多晶硅提純領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于多晶硅電子束熔煉的水冷銅坩堝。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能級多晶硅材料是最主要的光伏材料，它應(yīng)用于太陽能電池，可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，在常規(guī)能源緊缺的今天，太陽能具有巨大的應(yīng)用價值，近年來，全球太陽能光伏產(chǎn)業(yè)迅速增長，太陽能電池產(chǎn)量快速增加，直接拉動了多晶硅需求的急劇膨脹。但太陽能級多晶硅材料高昂的制造成本以及復(fù)雜的制造工藝是制約光伏產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的瓶頸，嚴重阻礙了我國太陽能電池的推廣和使用。我國能夠自主生產(chǎn)的太陽能級多晶硅不足需求的5%，絕大部分原材料需要進口，開發(fā)適合我國國情的太陽能級多晶硅制備技術(shù)符合國家能源戰(zhàn)略的要求，是我國光伏產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的必由之路。
[0003]為此，世界各國都在積極開發(fā)具有生產(chǎn)周期短、污染小、成本低、工藝相對簡單、規(guī)模大小可控的制備高純硅材料的新工藝方法，而冶金法由于具備以上優(yōu)點，被認為是最能有效地降低多晶硅生產(chǎn)成本的技術(shù)之一，目前已成為世界各國競相研發(fā)的熱點。電子束熔煉技術(shù)是冶金法制備太陽能級多晶硅中重要的方法之一，它是利用高能量密度的電子束作為熔煉熱源的工藝方法，通過熔化塊體硅料形成熔池后，在電子束產(chǎn)生的高溫下，利用表面蒸發(fā)效應(yīng)，有效去除飽和蒸汽壓較高的雜質(zhì)，如磷，鋁等。
[0004]電子束熔煉硅料采用的載體一般為水冷銅坩堝，即銅坩堝內(nèi)通入有循環(huán)冷卻水，用于對銅坩堝的降溫保護。水冷銅坩堝的結(jié)構(gòu)一般為下端進水，上端出水，使水流自下而上循環(huán)，當(dāng)水流在水冷銅坩堝內(nèi)流動性越好，則降溫保護的效果越好。目前，已有技術(shù)在水冷銅坩堝內(nèi)加設(shè)螺旋管道，使水流在螺旋管道內(nèi)流動，但此種方式要求前期制作工藝復(fù)雜，一體成型要求度高，水冷銅坩堝的制作成本也大大增加。
實用新型內(nèi)容
[0005]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提出一種應(yīng)用于多晶硅電子束熔煉的水冷銅坩堝，通過簡單的結(jié)構(gòu)改造，以此增加水流在水冷銅坩堝內(nèi)的流動性，提高降溫保護的效
果O
[0006]本實用新型所述的一種應(yīng)用于多晶硅電子束熔煉的水冷銅坩堝，包括堝體和底座，堝體底部通過連接件與底座固定連接，堝體與底座之間沿堝體外壁形成空腔，該空腔下端兩側(cè)設(shè)置有進水口，上端兩側(cè)設(shè)置有出水口，位于空腔內(nèi)的進水口處均設(shè)置有擋板，擋板與進水口成30?60度角，且兩擋板互相平行。
[0007]其中，該堝體的熔煉區(qū)優(yōu)選為圓柱形結(jié)構(gòu)，也可以為圓臺形結(jié)構(gòu)，且上部直徑大于底部直徑。對于本實用新型來說，更加優(yōu)選采用圓臺形結(jié)構(gòu)，一是增大冷卻水與熔煉區(qū)外壁的接觸面積，提高散熱效果，二是由于圓臺形結(jié)構(gòu)的上部直徑大于底部直徑，電子束只掃射上部表面，因此增大了電子束掃射的面積，提高了電子束熔煉提純的效果。[0008]本實用新型中在空腔內(nèi)的進水口處均設(shè)置有擋板，進入的冷卻水與擋板接觸后，由于擋板與進水口之間有夾角，因此冷卻水會沿夾角方向流動，與對面進水口進入的冷卻水形成渦流，從而大大增加了流動性，提高了散熱效果。
[0009]本實用新型所具有的有益效果是:通過簡單的結(jié)構(gòu)改造，只需要在水冷銅坩堝的空腔內(nèi)設(shè)置擋板，即可實現(xiàn)冷卻水在空腔內(nèi)形成渦流流動，大大提高散熱效果，保證了對水冷銅坩堝的降溫保護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1中的A-A視圖；
[0012]圖中:1、堝體2、底座3、進水口 4、出水口 5、擋板。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合實施例和附圖對本實用新型做進一步描述。
[0014]實施例1:
[0015]如圖1和圖2所示，一種應(yīng)用于多晶硅電子束熔煉的水冷銅坩堝，包括堝體I和底座2，堝體I底部通過連接件與底座2固定連接，堝體I與底座2之間沿堝體I外壁形成空腔，該空腔下端兩側(cè)設(shè)置有進水口 3，上端兩側(cè)設(shè)置有出水口 4，位于空腔內(nèi)的進水口 3處均設(shè)置有擋板5，擋板5與進水口 3成30?60度角，且兩擋板5互相平行。
[0016]其中，該堝體I的熔煉區(qū)采用圓臺形結(jié)構(gòu)，一是增大冷卻水與熔煉區(qū)外壁的接觸面積，提高散熱效果，二是由于圓臺形結(jié)構(gòu)的上部直徑大于底部直徑，電子束只掃射上部表面，因此增大了電子束掃射的面積，提高了電子束熔煉提純的效果。
[0017]在空腔內(nèi)的進水口 3處均設(shè)置有擋板5，進入的冷卻水與擋板5接觸后，由于擋板5與進水口 3之間有夾角，因此冷卻水會沿夾角方向流動，與對面進水口 3進入的冷卻水形成渦流，從而大大增加了流動性，提高了散熱效果。
[0018]通過簡單的結(jié)構(gòu)改造，只需要在水冷銅坩堝的空腔內(nèi)設(shè)置擋板5，即可實現(xiàn)冷卻水在空腔內(nèi)形成渦流流動，大大提高散熱效果，保證了對水冷銅坩堝的降溫保護。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于多晶硅電子束熔煉的水冷銅坩堝，包括堝體和底座，堝體底部通過連接件與底座固定連接，堝體與底座之間沿堝體外壁形成空腔，該空腔下端兩側(cè)設(shè)置有進水口，上端兩側(cè)設(shè)置有出水口，其特征在于位于空腔內(nèi)的進水口處均設(shè)置有擋板，擋板與進水口成30?60度角，且兩擋板互相平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于多晶硅電子束熔煉的水冷銅坩堝，其特征在于該堝體的熔煉區(qū)為圓柱形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于多晶硅電子束熔煉的水冷銅坩堝，其特征在于該堝體的熔煉區(qū)為圓臺形結(jié)構(gòu)，且上部直徑大于底部直徑。
【文檔編號】C01B33/037GK203392869SQ201320498035
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】譚毅, 袁濤, 劉子成, 陳磊, 溫書濤 申請人:青島隆盛晶硅科技有限公司