全單晶硅鑄錠爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種全單晶硅鑄錠爐，包括爐體、隔熱籠、上發(fā)熱體、下發(fā)熱體、側(cè)發(fā)熱體、上坩堝蓋板、側(cè)坩堝護板、石英坩堝、上熱交換臺、下熱交換臺、升降立柱、水冷盤；所述隔熱籠為箱體型，固定在爐體內(nèi)，隔熱籠內(nèi)部固定設(shè)有上發(fā)熱體，側(cè)發(fā)熱體；隔熱籠中部設(shè)有下熱交換臺與下發(fā)熱體、升降立柱固定連接，上熱交換臺為活動式，其上放置石英坩堝，側(cè)坩堝護板4，側(cè)坩堝護板、上坩堝蓋板；隔熱籠底部外側(cè)設(shè)有水冷盤。本實用新型結(jié)構(gòu)合理，避免了已有技術(shù)中的不足之處，使整個熱場橫向熱場梯度小，熔化硅料時間短，提高了單晶率，縮短了工藝周期，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率，可節(jié)約能耗、降低鑄錠生產(chǎn)成本。
【專利說明】全單晶硅鑄錠爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于太陽電池硅錠生產(chǎn)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種全單晶硅鑄錠爐。
【背景技術(shù)】
[0002]單晶硅是在熱場中進行拉制的，熱場的優(yōu)劣對單晶硅質(zhì)量有很大影響。單晶硅生長過程中，好的熱場，能生產(chǎn)出高質(zhì)量的單晶。不好的熱場容易使單晶變成多晶，甚至根本引不出單晶。有的熱場雖然能生長單晶，但質(zhì)量較差，有位錯和其他結(jié)構(gòu)缺陷。因此，找到較好的熱場條件，配置最佳熱場，是非常重要的技術(shù)。
[0003]現(xiàn)在國內(nèi)或國外使用的單晶硅鑄錠爐存在以下不足之處:1、美國GT鑄錠爐五面式加熱采用上加熱器和四個側(cè)面加熱器，無下加熱器，在準單晶鑄錠過程中，熔化硅料時間長、整個熱場橫向熱場溫度梯度大，造成側(cè)面籽晶熔化過多，不利于準單晶的生長。2、德國ALD鑄錠爐采用上下加熱器，無四個側(cè)面加熱器，在準單晶鑄錠過程中，側(cè)面熱場溫度跟不上，不利于準單晶生長。3、有的結(jié)構(gòu)無水冷盤，無法控制單晶生長的方向，會產(chǎn)生大量的多晶，這樣硅錠的單晶率較低。4、有的結(jié)構(gòu)水冷盤在隔熱籠內(nèi)部，有兩個缺點:A:在開爐后水冷盤不可能斷水，這樣坩堝下部溫度就低，會使得仔晶上部的硅料有可能不融化，而產(chǎn)生多晶，即使熔化，則能耗太高；B:水冷盤在隔熱籠內(nèi)部也就是在高溫區(qū)內(nèi)，一直受高溫輻射，一旦斷水或漏水就會發(fā)生不可想象的后果。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于克服以上不足，提供一種全單晶硅鑄錠爐，以滿足在單晶硅生產(chǎn)中隔熱籠內(nèi)部保持合理的溫度梯度，從而保證單晶硅錠的整體質(zhì)量、提高設(shè)備的生產(chǎn)效率。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下方案:
[0006]一種全單晶硅鑄錠爐，包括爐體、隔熱籠、上發(fā)熱體、下發(fā)熱體、側(cè)發(fā)熱體、上坩堝蓋板、側(cè)坩堝護板、石英坩堝、熱交換臺、升降立柱、水冷盤。所述隔熱籠內(nèi)部的上方固定設(shè)有上發(fā)熱體，隔熱籠內(nèi)部的四周固定設(shè)有側(cè)發(fā)熱體，隔熱籠中部設(shè)有熱交換臺，熱交換臺上平面置有石英坩堝，石英坩堝的四周設(shè)有側(cè)坩堝護板，側(cè)坩堝護板的上方設(shè)有上坩堝蓋板，熱交換臺底部設(shè)有下發(fā)熱體。
[0007]所述隔熱籠為箱體型，固定在爐體內(nèi)，可保持硅料融化的溫度，使坩堝內(nèi)仔晶上的娃料完全融化。
[0008]所述隔熱籠內(nèi)部的下發(fā)熱體、熱交換臺與升降立柱連接；上坩堝蓋板、側(cè)坩堝護板、石英坩堝、下發(fā)熱體、熱交換臺可隨升降立柱一起上下移動，形成工藝要求所需的動態(tài)熱場。
[0009]所述隔熱籠底部外側(cè)設(shè)有水冷盤，在結(jié)晶時隔熱籠下部打開暴露水冷盤，使隔熱籠內(nèi)高溫輻射到水冷盤上，形成單晶生長的溫度梯度，確保單晶硅的生長。[0010]所述熱交換臺為兩層結(jié)構(gòu)，下熱交換臺與下發(fā)熱體、升降立柱固定連接；上熱交換臺為活動式，置于下熱交換臺上平面，其上放置石英坩堝、側(cè)坩堝護板、上坩堝蓋板。
[0011]本實用新型結(jié)構(gòu)合理，采用固定式隔熱籠、可升降熱交換臺及隔熱籠底部外的水冷盤，形成了一個更加合理的動態(tài)六面熱場；六面式熱場加熱方式采用上、下發(fā)熱體和一組側(cè)面發(fā)熱體，三組發(fā)熱體均可獨立控制。使用雙層熱交換臺，轉(zhuǎn)運操作更加方便及安全。從而避免了目前已有技術(shù)中的不足之處，使整個熱場橫向熱場梯度小，熔化硅料時間短，提高了單晶率，縮短了工藝周期，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率，可節(jié)約能耗、降低鑄錠生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合實施例及其附圖對本實用新型做進一步詳細的說明:
[0014]如圖1所示，一種全單晶硅鑄錠爐，包括爐體1、隔熱籠11、上發(fā)熱體2、下發(fā)熱體
9、側(cè)發(fā)熱體6、上坩堝蓋板3、側(cè)坩堝護板4、石英坩堝5、上熱交換臺7、下熱交換臺8、升降立柱10、水冷盤12。
[0015]所述隔熱籠11為箱體型，固定在爐體I內(nèi)。
[0016]所述隔熱籠11內(nèi)部的上方固定設(shè)有上發(fā)熱體2，隔熱籠11內(nèi)部的四周固定設(shè)有側(cè)發(fā)熱體6，隔熱籠11中部設(shè)有熱交換臺，熱交換臺為兩層結(jié)構(gòu)，下熱交換臺8與下發(fā)熱體9、升降立柱10固定連接；上熱交換臺7為活動式，置于下熱交換臺8的上平面，其上放置石英坩堝5，石英坩堝5的四周設(shè)有側(cè)坩堝護板4，側(cè)坩堝護板4的上方設(shè)有上坩堝蓋板3 ;上坩堝蓋板3、側(cè)坩堝護板4、石英坩堝5、上熱交換臺7、下熱交換臺8、下發(fā)熱體9可隨升降立柱10 一起上下移動。
[0017]所述隔熱籠11底部外側(cè)設(shè)有水冷盤12。
[0018]以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干變型和改進，這些也應(yīng)視為屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種全單晶硅鑄錠爐，包括爐體、隔熱籠、上發(fā)熱體、下發(fā)熱體、側(cè)發(fā)熱體、上坩堝蓋板、側(cè)坩堝護板、石英坩堝、熱交換臺、升降立柱、水冷盤，所述隔熱籠內(nèi)部的上方固定設(shè)有上發(fā)熱體，隔熱籠內(nèi)部的四周固定設(shè)有側(cè)發(fā)熱體，隔熱籠中部設(shè)有熱交換臺，熱交換臺上平面置有石英坩堝，石英坩堝的四周設(shè)有側(cè)坩堝護板，側(cè)坩堝護板的上方設(shè)有上坩堝蓋板，熱交換臺底部設(shè)有下發(fā)熱體，其特征在于:所述隔熱籠為箱體型，固定在爐體內(nèi)；所述隔熱籠內(nèi)部的下發(fā)熱體、熱交換臺與升降立柱連接；上坩堝蓋板、側(cè)坩堝護板、石英坩堝、下發(fā)熱體、熱交換臺可隨升降立柱一起上下移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全單晶硅鑄錠爐，其特征在于:所述隔熱籠底部外側(cè)設(shè)有水冷盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種全單晶硅鑄錠爐，其特征在于:所述熱交換臺為兩層結(jié)構(gòu)，下熱交換臺與下發(fā)熱體、升降立柱固定連接；上熱交換臺為活動式，置于下熱交換臺上平面，其上放置石英坩堝、側(cè)坩堝護板、上坩堝蓋板。
【文檔編號】C30B29/06GK203741450SQ201420054130
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】水川, 許柏 申請人:安徽大晟新能源設(shè)備科技有限公司