用于多晶硅铸锭炉的加热组件及多晶硅铸锭炉的制作方法

本实用新型涉及光伏制造领域，特别是涉及一种用于多晶硅铸锭炉的加热组件及多晶硅铸锭炉。

背景技术：

随着光伏行业的不断发展、多晶硅铸锭工艺的不断完善，传统的全熔铸锭工艺逐渐被淘汰。现在主流铸锭工艺为半熔法，通过在坩埚底部铺设形核层，熔化阶段控制形核层不要全熔然后进入长晶，这种工艺生产的多晶硅晶花均匀可以提高太阳能电池的转换效率。

传统的铸锭炉的位于侧部的加热器具有呈等宽波浪形的加热器，容易使靠近坩埚边角的形核层熔化，不利于控制硅锭整体品质。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述传统的铸锭炉的侧部加热器对铸锭炉的侧部上下部位加热温度相同，使得铸锭炉的底部温度较高，进而导致不利于控制硅锭整体品质的技术问题，提供一种能够使加热器侧部上下部位进行不同温度加热的用于多晶硅铸锭炉的加热组件及多晶硅铸锭炉。

一种用于多晶硅铸锭炉的加热组件，包括：

一侧贴附于多晶硅铸锭炉的坩埚外侧壁的电加热片，用于对所述坩埚加热，所述电加热片具有接近坩埚外侧壁上侧边的第一加热部及接近坩埚底部的第二加热部，所述第一加热部的截面积小于第二加热部的截面积。

上述用于多晶硅铸锭炉的加热组件通过电加热组件在接近坩埚外侧壁的上侧边的横截面积小于下侧边的横截面积，使电加热组件的接近坩埚底部的侧壁部位加热温度低于远离坩埚底部的侧壁部位加热温度，这样，便使得铸锭炉的底部温度不会过高，进而利于控制硅锭整体品质。

在其中一个实施方式中，所述电加热片呈波浪形。

在其中一个实施方式中，所述电加热片的第一加热部的宽度小于第二加热部的宽度。

在其中一个实施方式中，所述第二加热部的宽度为第一加热部的宽度的1.2倍至2倍。

在其中一个实施方式中，所述电加热片的第一加热部的厚度小于第二加热部的厚度。

在其中一个实施方式中，所述电加热片的厚度范围为18mm-25mm。

在其中一个实施方式中，所述加热组件还包括：

连接于所述多个电加热片之间的连接件，用于使多个电加热片相互首尾相接；

以及连接所述电加热片的固定件，用于使所述电加热片固定于所述坩埚的外侧壁。

在其中一个实施方式中，所述电加热片、连接件或固定件为等静压石墨结构。

在其中一个实施方式中，其特征在于，所述加热组件包括4个电加热片。

本实用新型还提供了一种多晶硅铸锭炉，包括以上所述加热组件。

上述多晶硅铸锭炉利用加热组件通过电加热组件在接近坩埚外侧壁的上侧边的横截面积小于下侧边的横截面积，使电加热组件的接近坩埚底部的侧壁部位加热温度低于远离坩埚底部的侧壁部位加热温度，这样，便使得铸锭炉的底部温度不会过高，进而利于控制硅锭整体品质。

附图说明

图1为本实用新型一优选实施方式的加热组件的整体结构示意图；

图2为本实用新型一优选实施方式的加热组件的电加热片平面结构示意图；

图3为本实用新型另一优选实施方式的多晶硅铸锭炉的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型公开了一种用于多晶硅铸锭炉的加热组件100，该加热组件100包括电加热片110，该电加热片110一侧贴附于多晶硅铸锭炉的坩埚外侧壁，当对该电加热片110通电后，该电加热片110便会因通电而发热，进而通过多晶硅铸锭炉的坩埚外侧壁、对坩埚内的晶体硅进行加热处理。

具体地，结合图1及图2所示，上述电加热片110呈曲线形贴附在上述多晶硅铸锭炉的坩埚的外侧壁，例如，该电加热片110呈波浪形设置，进一步地，该电加热片110由长条形片状结构弯曲而成，且该长条形片状结构的电加热片110在上述铸锭炉之坩埚的外侧壁上侧边及下侧边之间进行连续地呈“S”形曲线设置，直至上述电加热片110贴附整个坩埚的外侧壁的某一个侧面。

而上述呈波浪形曲线的电加热片110具有接近坩埚外侧壁上侧边的第一加热部111以及具有接近坩埚外侧壁的上侧边的第二加热部112。该第一加热部111及第二加热部112均为电加热片110的其中一个部位，换言之，该第一加热部111及第二加热部112都是通过通电后，将电能转化为自身的热能，对坩埚进行加热，其中，上述第一加热部111的横截面积小于第二加热部112的截面积，这样，根据热电阻的发热原理，相同的电流通过电加热片110的第一加热部111和第二加热部112，第一加热部111的发热量大于第二发热部112的发热量，进而使上述第一加热部111对应坩埚侧壁的部位的温度高于第二发热部112对应坩埚侧壁的部位的温度。

本实施方式中上述电加热片110的第一加热部111与第二加热部112之间的垂直高度差为280mm至360mm。一般地，该长条形电加热片110的长度为900mm至1070mm。

更详细地说，上述电加热片110的每个部位基本上厚度相同，而上述第一加热部111的宽度小于第二加热部112的宽度。一般地，上述第二加热部112的宽度是第一加热部111的宽度的1.2倍至2倍。本实施方式中，第二加热部112的宽度是第一加热部111的宽度的1.5倍。

这样便可达到第一加热部111的横截面积小于第二加热部112的横截面积。上述第一加热部111的宽度可向第二加热部112渐进式变化，这样便可使铸锭炉的坩埚的侧壁由上侧边至下侧边温度逐渐降低。

上述电加热片110在位于坩埚侧壁的同一高度的电加热片的宽度110相等，这样，便可使上述电加热片110对上述坩埚侧壁的同一高度温度相等，进而使位于坩埚内的晶体硅收到均匀的热度。

另一种情况，上述电加热片110的每个部位可以宽度基本相同，而上述第一加热部111的厚度小于第二加热部112的厚度。一般地，上述第二加热部112的厚度是第一加热部111的宽度的1.2倍至2倍。本实施方式中，第二加热部112的厚度是第一加热部111的厚度的1.5倍。一般地，该电加热片的厚度为18mm-25mm。

这样便可达到第一加热部111的横截面积小于第二加热部112的横截面积。上述电加热片110的厚度可由第一加热部111向第二加热部112渐进式变化，这样，便可使上述铸锭炉的坩埚的侧壁的温度由上侧边至下侧边温度逐渐降低。

上述电加热片110在位于坩埚侧壁的同一高度的电加热片110的厚度相等，这样，便可使上述电加热片110对上述坩埚侧壁的同一高度温度相等，进而使位于坩埚内的晶体硅收到均匀的热度。

除了上述两种类型之外，上述电加热片110的第一加热部111厚度小于第二加热部112的同时，第一加热部111宽度也小于第二加热部112，以达到第一加热部111的横截面积小于第二加热部112的横截面积，进而使第一加热部111所产生的热量小于第二加热部112所产生的热量。

上述电加热片110还可由第一加热部111向第二加热部112呈阶梯式变化，本实用新型对此不作限定。

上述加热组件100还包括连接件120及固定件130，该连接件120连接于所述多个电加热片110之间，用于使多个电加热片110相互首尾相接，围绕上述铸锭炉的坩埚的外侧壁。

一般地，上述铸锭炉的坩埚具有四个侧壁，与其对应地，上述电加热片110也具有四个，且与上述坩埚的四个分别对应上述坩埚的四个侧壁，且该四个电加热片110通过上述连接件120相互首尾连接。

该连接件120可以利用螺栓结构与上述电加热片110固定连接，当然也可通过其它方式与上述电加热片110固定连接，本实用新型对此不作限定。

上述固定件130设置于电加热片110的一侧，用于使上述点加热片110固定于上述铸锭炉的坩埚的外侧壁。

上述电机热片110、连接件120或固定件130为高纯等静压石墨结构。

上述用于多晶硅铸锭炉的加热组件100通过电加热组件110在接近坩埚外侧壁的上侧边的横截面积小于下侧边的横截面积，使电加热组件110的接近坩埚底部的侧壁部位加热温度低于远离坩埚底部的侧壁部位加热温度，这样，便使得铸锭炉的底部温度不会过高，进而利于控制硅锭整体品质。

如图3所示，本实用新型另一优选实施方式公开了一种多晶硅铸锭炉10，该多晶硅铸锭炉10主要包括炉体1、及设置于炉体1内的坩埚2，晶体硅放置于上述坩埚2内，坩埚2的外侧壁还具有上述加热组件100。该加热组件100用于对位于坩埚2内的晶体硅进行加热。而加热组件100的结构及与坩埚2的配合方式已于前一优选实施方式中作详细说明，因此，本实用新型在此不再赘述。

上述多晶硅铸锭炉10利用加热组件100通过电加热组件110在接近坩埚2外侧壁的上侧边的横截面积小于下侧边的横截面积，使电加热组件110的接近坩埚底部的侧壁部位加热温度低于远离坩埚底部的侧壁部位加热温度，这样，便使得铸锭炉的底部温度不会过高，进而利于控制硅锭整体品质。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。