一种用于铸造高效多晶硅的铸锭炉的制作方法

本实用新型涉及一种用于铸造高效多晶硅的铸锭炉。

背景技术：

在太阳能光伏行业中，以多晶硅铸锭技术为主导来制备晶体硅。通常的铸锭工艺流程为：加热、熔化、长晶、退火和冷却。

随着多晶铸锭行业的发展，如今各个多晶铸锭企业在努力控制成本的同时也更加关注多晶硅片的质量，这也是多晶铸锭企业具备持续竞争力的关键所在。目前，多晶铸锭行业大多采用半熔工艺来提升多晶硅片质量，相对于全熔工艺来说，半熔工艺存在铸锭成本高，硅锭成品率低等问题。硅锭成品率的高低主要取决于长晶工艺，硅锭的质量也主要取决于长晶工艺，所以多晶铸锭需要合理的长晶工艺来获得优良的硅锭。

技术实现要素：

本实用新型其目的就在于提供一种用于铸造高效多晶硅的铸锭炉，解决了普通铸锭炉在铸造高效多晶硅工艺中，造成硅锭杂质点多，硅锭底部及侧部红区大，硅锭的成品率低，能耗大的问题。

实现上述目的而采取的技术方案，包括隔热笼，隔热笼内部顶端设有顶部加热器，顶部加热器下端设有石墨顶板，石墨顶板下端设有坩埚，所述坩埚外侧设有石墨护板，石墨护板外侧设有侧部加热器，所述坩埚下端设有石墨底板，石墨护板下端设有DS块，所述DS块下侧设有保温板，所述保温板上设有孔洞。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

1.操作简单，制造成本低。

2.硅锭成品率提升1%-3%，铸锭能耗降低0.2-0.5kw.h/kg；

3.降低硅锭边缘硅棒与硅锭头部位错，使硅锭转换效率有0.05%-0.15%的提升。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中DS块下侧保温板结构示意图。

图中所示1：隔热笼；2：顶部石墨加热器；3：石墨顶板；4：侧部石墨加热器；5：坩埚；6：石墨护板；7：石墨底板；8：DS块保温板；9：DS块；10：DS块下部保温板；图中10：DS块下侧保温板；11：孔洞。

具体实施方式

本装置包括隔热笼1，隔热笼1内部顶端设有顶部加热器2，顶部加热器2下端设有石墨顶板3，石墨顶板3下端设有坩埚5，所述坩埚5外侧设有石墨护板6，石墨护板6外侧设有侧部加热器4，所述坩埚5下端设有石墨底板7，石墨护板7下端设有DS块9，如图1、图2所示，所述DS块9下侧设有保温板10，所述保温板10上设有孔洞11。

所述DS块9下侧设有保温板10使用废弃隔热笼保温板制作。

本实用新型在生产工艺中，DS块9下侧的保温板10形状的变更主要是使A2面与A3面夹角部位长晶界面变为凸面，降低A2面与A3面夹角部位硅棒杂质点及位错。长晶工艺分为三大阶段：第一阶段对应硅锭高度为0-120mm，第一阶段分为三步，通过加大硅锭底部过冷度，长晶速率控制在1.0-1.3cm/h，使硅锭底部形成更多的细小均匀晶粒，减少硅锭底部红区；第二阶段对应晶锭高度为120-280mm，长晶速率控制在1.6-1.8cm/h，减少侧部加热器对硅锭四周的热辐射，使硅锭边缘硅棒晶粒生长的更加垂直，降低硅锭边缘硅棒位错，提升硅锭质量；第三阶段对应晶锭高度为280-350mm，长晶速率控制0.6-0.8cm/h，使硅锭头部杂质更好的排除，降低硅锭头部红区，同时降低硅锭头部位错，提升硅锭质量。整个长晶时间控制在31-33h，降低铸锭能耗及硅锭侧部红区。