本實用新型涉及多晶硅電池片生產技術領域，特別涉及一種多晶硅鑄錠爐，尤其是一種多晶硅鑄錠爐的熱場結構的升級改造。

背景技術：

多晶硅電池片的生產工序包括：坩堝噴涂→填料→鑄錠→切割成塊→線割成片→清洗干燥→檢測→包裝，其中，鑄造多晶硅錠是一道重要的工藝，多晶硅鑄錠的質量將直接影響太陽能電池的轉換效率和質量。

鑄造多晶硅錠，是將填料后的坩堝放置在鑄錠爐內，經過爐腔抽空、加熱、熔化、長晶、退火、冷卻后，完成硅錠的鑄造。現(xiàn)有技術中多晶硅鑄錠爐內設有頂部加熱器和側面加熱器，頂部加熱器和側面加熱器設為一體，通過頂部銅電極與爐體固定，頂部加熱器和側面加熱器提供熱量。在多晶硅錠鑄造的整個過程中，頂部加熱器和側面加熱器是通過熱輻射的方式給坩堝內的外側硅料加熱，而坩堝內的中部硅料的升溫則完全通過外側硅料的熱量傳遞來完成，因此，存在以下問題：

①由于頂部加熱器和側面加熱器通過熱輻射的方式加熱位于坩堝內的外側硅料，無法對坩堝內的中部硅料進行加熱，所以坩堝內的中部硅料的升溫完全通過坩堝內外側硅料的熱量傳遞來實現(xiàn)，而坩堝內的外側硅料和中部硅料的溫差很大，要使坩堝內硅料的溫度達到均勻所需的時間就很長，從而浪費電能。

②在長晶過程中，由于硅料內外側溫差大，熔化的硅料會因為溫差出現(xiàn)環(huán)形流動，溫差越大，環(huán)形流動越大，長晶時會造成對晶粒的破壞，影響硅錠質量；

③熱場結構的石墨護罩厚度一直，由于坩堝頂部設置有對應的石墨護罩但底部沒有，因此導致坩堝內物料上下受熱不均勻，從而影響結晶均勻度及鑄錠質量。

有鑒于此，如何對現(xiàn)有技術中的多晶硅鑄錠爐做出改進，以提高多晶硅鑄錠的質量，并降低能耗，是目前本領域技術人員需要解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種具有更高效熱場結構的多晶硅鑄錠爐，以實現(xiàn)鑄錠爐坩堝內硅料的高效加熱以提高加熱效率并降低能耗。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種多晶硅鑄錠爐的熱場結構，所述鑄錠爐包括：爐體，所述爐體上設置有抽氣孔，所述爐體內設置有保溫護罩，所述保溫護罩內設置有坩堝、對應所述坩堝的石墨護罩、對應所述石墨護罩的頂部加熱器及側部加熱器以及位于所述石墨護罩底部的散熱平臺，所述頂部加熱器與側部加熱器由安裝在所述爐體頂部的外部加熱銅電極控制以實現(xiàn)對石墨護罩頂部及側部的外部加熱，所述保溫護罩及散熱平臺通過設置在所述爐體底部的石墨支柱來支撐，所述散熱平臺支撐所述石墨護罩，所述石墨護罩的底板支撐所述坩堝；所述熱場結構還包括對應所述坩堝中部的中心圓柱銅電極及中心圓柱加熱器，所述坩堝的中部設置有對應所述中心圓柱加熱器的中心圓柱加熱槽，所述中心圓柱加熱器設置在所述中心圓柱加熱槽內；其中，所述熱場結構的石墨護罩的側壁采用梯形結構，即所述石墨護罩的側壁由上至下厚度遞減并形成倒置梯形，且所述石墨護罩的側壁對應所述坩堝的一側面垂直設置并平行于所述坩堝的壁面，所述石墨護罩的側壁外側面傾斜設置；對應所述石墨護罩側壁外側面的所述側部加熱器傾斜設置并與所述石墨護罩側壁的外側面平行設置；所述石墨護罩側壁最頂端的厚度是最底端厚度的兩倍。

其中，所述中心圓柱銅電極設置在所述抽氣孔內。

其中，所述中心圓柱加熱槽由設置在所述坩堝中心位置的中心圓筒槽壁圍成，所述中心圓筒槽壁與所述坩堝的底板一體化鑄成。

此外，為了配合熱場結構的升級改造，本實用新型提供了一種對應結構的鑄錠爐用坩堝，所述坩堝包括底板、側壁以及位于中心位置并設置在所述底板上的中心圓筒槽壁，所述中心圓筒槽壁圍成圓柱狀的中心圓柱加熱槽。

通過上述技術方案，本實用新型提供的多晶硅鑄錠爐，其升級改造后的熱場結構由于在坩堝的中間位置引入圓柱加熱，即能夠實現(xiàn)中間位置硅料的快速加熱，且由于圓柱結構設置而減少了后續(xù)切割余料的產生，極大提高了生產效率及產品合格率；此外，通過將熱場結構的石墨護罩側壁厚度逐漸變小，并配合將側部加熱器傾斜設置，可以有效提高坩堝內底部及底角處物料的加熱效率，從而整體提高多晶硅的受熱均勻度以提高結晶均勻度，從而提高了鑄錠質量。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本實用新型實施例所公開的多晶硅鑄錠爐的剖視結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例所公開的坩堝的俯視結構示意圖。

圖中數(shù)字表示：

11.爐體 12.保溫護罩 13.石墨支柱

14.散熱平臺 15.石墨護罩 16.頂部加熱器

17.側部加熱器 18.外部加熱銅電極 19.抽氣孔

20.中心圓柱銅電極 21.中心圓柱加熱器 22.坩堝

23.中心圓筒槽壁 24.中心圓柱加熱槽

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

參考圖1，本實用新型提供了一種多晶硅鑄錠爐的熱場結構，鑄錠爐包括：爐體11，爐體11上設置有抽氣孔19，爐體11內設置有保溫護罩12，保溫護罩12內設置有坩堝22、對應坩堝22的石墨護罩15、對應石墨護罩15的頂部加熱器16及側部加熱器17以及位于石墨護罩15底部的散熱平臺14，頂部加熱器16與側部加熱器17由安裝在爐體11頂部的外部加熱銅電極18控制以實現(xiàn)對石墨護罩15頂部及側部的外部加熱，保溫護罩12及散熱平臺14通過設置在爐體11底部的石墨支柱13來支撐，散熱平臺14支撐石墨護罩15，石墨護罩15的底板支撐坩堝22；熱場結構還包括對應坩堝22中部的中心圓柱銅電極20及中心圓柱加熱器21，中心圓柱銅電極20設置在抽氣孔19內；坩堝22的中部設置有對應中心圓柱加熱器21的中心圓柱加熱槽24，中心圓柱加熱器21設置在中心圓柱加熱槽24內。

此外，熱場結構的石墨護罩15的側壁采用梯形結構，即石墨護罩15的側壁由上至下厚度遞減并形成倒置梯形，且石墨護罩15的側壁對應坩堝22的一側面垂直設置并平行于坩堝22的壁面，石墨護罩15的側壁外側面傾斜設置；對應石墨護罩15側壁外側面的側部加熱器17傾斜設置并與石墨護罩15側壁的外側面平行設置；石墨護罩15側壁最頂端的厚度是最底端厚度的兩倍。

參考圖2，坩堝22包括底板、側壁以及位于中心位置并設置在底板上的中心圓筒槽壁23，中心圓筒槽壁23圍成圓柱狀的中心圓柱加熱槽24，中心圓筒槽壁23與坩堝22的底板一體化鑄成。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。