一种坩埚制备方法和多晶铸锭炉与流程

本发明涉及多晶铸锭技术领域，特别是涉及一种坩埚制备方法和多晶铸锭炉。

背景技术：

随着光伏技术的不断发展，光伏电池由于对使用环境的要求较低，使用范围广，正在被大范围的使用。而光伏电池的制造成本和发电成本的竞争就是铸锭技术的竞争，实际上是铸锭质量和成本的竞争，高质量的硅片能够提高光伏电池的发电效率和使用寿命。

护毡在铸锭过程中起隔热作用，护毡的良好隔热效果，可以很好的保护籽晶。平整的籽晶层是目前高效多晶铸锭技术的一个重要环节，籽晶的引晶效果直接影响后端硅片品质。

现有的方案中主要是通过在护板外围引入一层护毡隔热层，如硬毡、软毡等，实现对籽晶的保护。但是，由于现有热场横向温度梯度较大，易导致靠坩埚区域硅块籽晶保护差；现有半熔高效多晶，为保护籽晶，在护板外围固定一层护毡隔热层，铸锭投炉操作费时，且护毡损耗大。

技术实现要素：

本发明提供了一种坩埚制备方法以及多晶铸锭炉，无需使用护毡隔热层，有效确保籽晶的平整性以及引进效果。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种坩埚制备方法，包括：

步骤1，将粉末状sio2和tio2按照质量比1:1研磨均匀，作为备用物料；

步骤2，在所述备用物料中加入分散剂、粘接剂进行混合后，在常温下进行搅拌0.5小时～1小时，形成低导热备用物料；

步骤3，将坩埚本体加热到30℃～60℃；

步骤4，在所述坩埚本体的外侧面距离所述坩埚底部100mm～250mm处涂刷所述低导热备用物料形成低导热涂层；

步骤5，将涂刷完所述低导热涂层的所述坩埚本体在相对湿度低于40％的常温环境下自然干燥1小时～2小时；

其中，所述分散剂、所述备用物料、所述粘接剂质量比为1:0.5～7.5:0.1～1.5，所述粘接剂为质量比为1:3～6的有机溶剂和无机溶剂混合而成的粘接剂。

其中，所述备用物料的粒径为1μm～10μm。

其中，所述分散剂为纯水。

其中，所述有机溶剂为醇或苯。

其中，所述无机溶剂为硅溶胶。

其中，所述低导热涂层的厚度为1mm～3mm。

其中，所述低导热涂层的孔隙率为20％～30％。

其中，所述低导热涂层的热导率为0.03w/(m·k)～0.05w/(m·k)。

除此之外，本发明实施例提供了一种多晶铸锭炉，包括采用如上所述的坩埚制备方法制成的坩埚。

本发明实施例所提供的坩埚制备方以及多晶铸锭炉，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明实施例提供的坩埚制备方法，包括：

步骤1，将粉末状sio2和tio2按照质量比1:1研磨均匀，作为备用物料；

步骤2，在所述备用物料中加入分散剂、粘接剂进行混合后，在常温下进行搅拌0.5小时～1小时，形成低导热备用物料；

步骤3，将坩埚本体加热到30℃～60℃；

步骤4，在所述坩埚本体的外侧面距离所述坩埚底部100mm～250mm处涂刷所述低导热备用物料形成低导热涂层；

步骤5，将涂刷完所述低导热涂层的所述坩埚本体在相对湿度低于40％的常温环境下自然干燥1小时～2小时；

其中，所述分散剂、所述备用物料、所述粘接剂质量比为1:0.5～7.5:0.1～1.5，所述粘接剂为质量比为1:3～6的有机溶剂和无机溶剂混合而成的粘接剂。

所述坩埚制备方法以及多晶铸锭炉，通过制备低导热涂层并设置在坩埚本体的外壁，取代现有的护毡隔热层，有效确保籽晶的平整性，而且无需通过钼丝等进行固定，节省了固定需要的时间，具有省时、成本低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的坩埚制备方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的坩埚制备方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图。

在一种具体实施方式中，所述坩埚制备方法，包括：

步骤1，将粉末状sio2和tio2按照质量比1:1研磨均匀，作为备用物料；

步骤2，在所述备用物料中加入分散剂、粘接剂进行混合后，在常温下进行搅拌0.5小时～1小时，形成低导热备用物料；

步骤3，将坩埚本体加热到30℃～60℃；

步骤4，在所述坩埚本体的外侧面距离所述坩埚底部100mm～250mm处涂刷所述低导热备用物料形成低导热涂层；

步骤5，将涂刷完所述低导热涂层的所述坩埚本体在相对湿度低于40％的常温环境下自然干燥1小时～2小时；

其中，所述分散剂、所述备用物料、所述粘接剂质量比为1:0.5～7.5:0.1～1.5，所述粘接剂为质量比为1:3～6的有机溶剂和无机溶剂混合而成的粘接剂。

通过制备低导热涂层并设置在坩埚本体的外壁，取代现有的护毡隔热层，有效确保籽晶的平整性，而且无需通过钼丝等进行固定，节省了固定需要的时间，具有省时、成本低的优点。

在本发明的一个实施例中，粉末状sio2和tio2按照质量比1:1共计1500g研磨均匀，作为备用物料；在备用物料中加入纯水分散剂1000g，由有机组分醇与无机组分硅溶胶混合组成的粘接剂，有机组分与无机组分质量比为1:6，总质量为300g，常温下搅拌1h，作为低导热备用物料；将坩埚本体加热到60°，将低导热备用物料(其孔隙率为30％，导热率为0.03w/(m·k))涂刷在坩埚本体外侧面下部距下部100mm～250mm处，反复刷涂，整个厚度控制在1mm～3mm；刷涂完成后，在相对湿度<40％，常温环境下自然干燥2h，即可使用投炉铸锭

而本发明对于如何对粉末状sio2和tio2进行研磨，以及研磨后的颗粒的粒径不做具体限定，一般所述备用物料的粒径为1μm～10μm即可。

本发明中分散剂，加入水中增加其去颗粒的能力，分散剂的作用是使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量，降低制备周期。

本发明中的分散剂可以为纯水，也可以为其它能够减少完成分散过程所需要的时间和能量的分散剂，本发明对此不作具体限定。

本发明中的粘接剂的作用是将备用物料在加入分散剂去颗粒之后，将这些颗粒连接起来，形成一体。

所述有机溶剂为醇或苯，或者其它的有机溶剂，所述无机溶剂为硅溶胶，或者其它的无机溶剂，本发明对于有机溶剂以及无机溶剂的种类不做具体限定。

而对于该低导热涂层的厚度本发明对其不做具体限定，所述低导热涂层的厚度为1mm～3mm。

而对于低导热涂层不做限定，但是为了保证其具有较低的热导率，所述低导热涂层的孔隙率一般控制在20％～30％。

而对于低导热涂层的热导率的控制，一般是越低越好，一般所述低导热涂层的热导率为0.03w/(m·k)～0.05w/(m·k)。

需要指出的是，在本发明中，对于低导热涂层的热导率不做具体限定，如果其热导率越高，说明隔热效果越好，其厚度就可以相对降低一些。

除此之外，本发明实施例提供了一种多晶铸锭炉，包括采用如上所述的坩埚制备方法制成的坩埚。

由于所述多晶铸锭炉，包括采用如上所述的坩埚制备方法制成的坩埚，因此具有与上述的坩埚相同的友谊效果，本发明在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的坩埚制备方法以及多晶铸锭炉，通过制备低导热涂层并设置在坩埚本体的外壁，取代现有的护毡隔热层，有效确保籽晶的平整性，而且无需通过钼丝等进行固定，节省了固定需要的时间，具有省时、成本低的优点。

以上对本发明所提供的坩埚制备方法以及多晶铸锭炉进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。