一种异型多晶炉坩埚护板的制作方法

本发明涉及一种多晶铸锭炉，特别涉及一种多晶炉坩埚。

背景技术：

光伏发电是当前最重要的清洁能源之一，具有极大的发展潜力。由于铸造多晶硅的制备工艺相对简单，成本远低于单晶硅，多晶硅逐步取代直拉单晶硅在太阳能电池材料市场的主导地位，成为行业内最主要的光伏材料。我国太阳能电池制造业现在已经小有规模，具有实力的代表性企业以民营企业为主。据相关行业数据统计，在我国光伏产业链中，多晶硅生产商总共有20家到30家，硅片企业有60余家，电池企业有60余家，组件企业有330多家，行业年产值超过3000多亿元，进出口额220亿美元，就业人数30万人。

随着630光伏补贴政策的到期，竞争压力越来越大，作为硅片企业，提升硅片光电转换效率是重中之重。而硅料中固有存在的杂质不能有效排除将直接影响硅片光电转换效率。

如图5所示，在生产多晶硅的铸锭过程中，石英坩埚起到承载硅料的作用，但在高温下，石英坩埚会由于软化而导致坍塌造成事故，坩埚护板则是为保证其不坍塌而存四周固定的配件。现有技术中公开了一种坩埚护板，其公开号为：cn205024354u，所述护板由四块矩形的侧板依次连接围成，每块所述侧板的一侧边上设有固定孔，每两块所述侧板通过固定件与所述固定孔的配合形成连接；每块所述侧板的板面位于所述固定孔的位置上开设有与所述固定孔交叉的防断槽；坩埚护板为等静压石墨制成，成本较高，由于本身老化及使用过程中磕碰问题，容易产生崩边等问题造成报废；并且护板由于其直接影响炉内气体的流动方式，而气体则直接影响硅锭的排杂情况，因此，针对护板形状的设计十分重要。本专利基于这两个问题，重新设计了新型护板，改善以上问题。

现有技术中还公开了一种铸锭用坩埚石墨护板，其公开号：cn108286070a，其在侧板的顶部开设了通气孔，但该通气孔是用以通入氩气至硅液表面，将析出的杂质通过气流引导排出，其不足之处，这种通气方式在清理硅液表面的杂质时，清理效果较差，远不如从坩埚顶部通入氩气进行清理的效果。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种异型多晶炉坩埚护板，解决上述技术问题，使得坩埚护板使用寿命更长，提高安装效率。

本发明的目的是这样实现的：一种异型多晶炉坩埚护板，所述护板由四块矩形的侧板依次连接围成，每块所述侧板的一侧边上设有固定孔，每两块所述侧板通过固定件与所述固定孔的配合形成连接；每块所述侧板的板面位于所述固定孔的位置上开设有与所述固定孔交叉的减震孔，所述侧板的顶部加工有盖板安装槽，所述侧板的上端开设有一排与安装槽配合的导流孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过在侧板的顶部设置盖板安装槽，使得盖板安装时减少安装磕碰及安装时间，减少侧板周边上固定栓数量，提高安装效率，为了避免排气不畅导致内部压力过高的问题，通过在侧板的上端开设一排导流孔增强了内部气体流动性。本发明可用于多晶炉中。

为了使得侧板之间的装配更加方便，所述固定孔为螺纹孔，所述固定件为螺栓。

为了螺栓固定更加方便，每块所述侧板还具有定位孔，所述螺栓依次穿过一所述侧板的定位孔、另一所述侧板的螺纹孔以将该两块侧板连接。

为了避免固定好后的螺栓对护板外周的加热器的安装造成影响，所述定位孔加工为沉头孔。同时沉头孔的设计有利于识别侧板的安装正反方向。

作为本发明的进一步限定，所述减震孔为腰型孔，且完全穿透护板。

为了延长护板的使用寿命，所述减震孔沿竖直方向设置有两列，所述定位孔沿竖直方向设置有两列。当外侧的减震孔以及定位孔损坏后，可直接切除崩边部分，再将其用在较小的坩埚中。

为了使得导流孔排气更加顺畅，所述导流孔加工成倾斜孔，且护板内侧孔口低于外侧孔口。

为了减少气体与碳杂质直接接触，减少碳杂质及硬质点产生，所述护板为石墨材质，且护板的内侧设置有涂层。

附图说明

图1为本发明中侧板立体结构示意图。

图2为本发明中侧板正面结构示意图。

图3为沿图2中a-a向剖视图。

图4为本发明结构示意图。

图5为现有技术中坩埚护板使用示意图。

其中，1侧板，2安装槽，3螺纹孔，4减震孔，5导流孔，6定位孔，7涂层。

具体实施方式

如图1-4所示的一种异型多晶炉坩埚护板，由四块矩形的侧板1依次连接围成，每块侧板1的一侧边上设有螺纹孔3，每两块侧板1通过螺栓与螺纹孔3的配合形成连接，每块侧板1还具有定位孔6，螺栓依次穿过一侧板1的定位孔6、另一侧板1的螺纹孔3以将该两块侧板1连接，定位孔6沿竖直方向设置有两列，定位孔6加工为沉头孔；每块侧板1的板面位于固定孔的位置上开设有与固定孔交叉的减震孔4，减震孔4为腰型孔，且完全穿透护板，减震孔4沿竖直方向设置有两列，侧板1的顶部加工有盖板安装槽2，侧板1的上端开设有一排导流孔5，导流孔5加工成倾斜孔，且侧板1内侧孔口低于外侧孔口，侧板1为石墨材质，且侧板1的内侧设置有涂层7。

本发明使用时，由坩埚顶部喷出的气体在接触硅锭表面时，会向四周反射，并从导流孔伴随杂质从导流孔排出。

本专利就就降本增效问题，做了以下设计：

1.在两块侧板1固定处增加减震孔4，减少力的直接冲击，减少炉内震动对坩埚侧板1整体的破坏，增加侧板1使用寿命。

2.在侧部设计两列定位孔6、减震孔4，兼顾两种坩埚尺寸。优先用于大尺寸坩埚外部，若发生崩边等问题，则可以去除崩边部分，用于较小尺寸坩埚。

3.将定位孔6加工成沉头孔，不仅利于侧板1的安装，同时在装炉隔热笼合并时，减少固定栓和侧部隔热笼或加热器之间的磕碰，且可以识别侧板1正反方向。

本专利就安全风险，做了以下改进：

1.设计侧板1上方的盖板的盖板安装槽2，减少安装磕碰及安装时间，提高安全性能，消除安全隐患，盖板与侧板配合装配减少侧板1周边上固定栓数量，提高安装效率；装配时，如图4所示，相向的一对侧板设置安装槽2，另一对侧板无需开设安装槽2。

2.在侧板1上部，设计若干载气导流孔5，减少内部气体冲击，导致盖板移动，磕碰加热器，产生安全事故。

本专利就提高硅锭质量方面，做了以下设计：

1.在侧板1上部，设计若干载气导流孔5，该导流孔5设置为具有一定角度的导气孔，而这个角度设置为倾斜向下的角度，使得内部聚集的附有大量杂质的气体，能及时有效地排除，而外部被污染的气体无法进入坩埚内部，对晶体的排杂起到很好效果。

2.将侧板1内部与气体直接接触的位置，增加涂层7，气体工作方式:从上至下吹气；硅锭在炉内：底下是石墨底板，四周石墨护板，顶部碳纤维盖板；由于吹气过程会在内部产生气流环绕，这样石墨碳粉会跟着气流方向运动，会进去硅锭中(原碎硅料，进行高温融化之后结晶成为固体)，在碎硅料融化再到结晶过程中石墨碳粉进去后会随之一起，这样硅锭内部就会出现(引起碳含量及硬质点的产生，硅锭质量下降），通过设置涂层可解决这样的技术问题。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。