热场结构及G7型多晶炉的制作方法

本实用新型涉及晶硅太阳能电池技术领域，特别是关于一种热场结构。

背景技术：

目前，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。

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。

目前行业里使用g7炉台热场底部密封，导致氩气在隔热笼形成涡流，不断循环，增加杂质进入熔体的概率，并且由于加热过程中存在温度不均衡，也直接影响产品的质量。

本实用新型旨在通过调整热场结构改善排杂通道，维持稳定温度梯度进而达到提高硅片光电转换效率的目的。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种热场结构，用于提高硅片光电转换效率。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：

一种热场结构，包括热屏、笼底、加热装置及笼底热门；其中，

所述热屏和所述笼底热门共同围成一端具有开口的笼腔，

所述笼底贴合设置于所述笼底热门，共同设置于所述热屏的下方；所述笼底的外周与所述热屏的内壁设有缝隙，以便气体能够从所述笼腔的开口吹入并从所述缝隙流出；

所述加热装置设置于所述笼腔内，用于加热所述笼腔内的温度。

优选地，还包括吊臂，其设置于所述热屏外；

所述热屏与所述吊臂活动连接，所述吊臂带动所述热屏移动。

优选地，其还包括顶盖，所述顶盖封盖所述笼腔的开口；在所述顶盖上设有一通孔，气体通过所述通孔吹入所述笼腔。

优选地，还包括坩埚和石墨支撑板，均设置于所述笼腔内；其中，所述坩埚设于所述石墨支撑板上，所述石墨支撑板设于所述笼底上。

优选地，所述加热装置包括顶部加热器、侧部加热器和底部加热器；其中，所述顶部加热器置于所述顶盖下方；所述侧部加热器设置于所述坩埚与所述热屏的内壁之间；所述底部加热器设置于所述石墨支撑板下方，通过所述底部加热器加热石墨支撑板，并加热所述坩埚。

优选地，所述热屏、所述笼底、所述笼底热门和所述坩埚的材料均选用石墨材质。

优选地，所述笼底沿垂直于其外周面方向向外延伸形成有凸台，并与所述热屏的下部之间设有缝隙，以便于所述笼腔内的气体流出。

优选地，所述缝隙的宽度设置为0.2cm至0.5cm。

本实用新型还提供一种g7型多晶炉，包括炉体，所述g7型多晶炉还包括所述热场结构，其中，所述热场结构的吊臂固设于所述炉体上。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：通过设置相应的热场结构，有效地将氩气从坩埚中顺利导出，并从炉体内排出，减少内部循环，更好带走杂质，提高硅片转换效率；同时，冷却阶段减少达到上下温差一致所需时间，有利于热应力的释放，缩短冷却时间，提高生产效率，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的热场结构的示意图。

附图标记说明

1顶盖2热屏3石墨支撑板4笼底5笼底热门

6缝隙7坩埚8笼腔9侧部加热器10底部加热器

11硅液12凸台13通孔14顶部加热器

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。

目前行业里使用g7炉台热场底部密封，导致氩气在热场结构内形成涡流，不断循环，增加杂质进入熔体的概率。

本实用新型旨在通过设置相应的热场结构，有效地将氩气从笼腔中顺利导出，并从炉体内排出，减少内部循环，更好带走杂质，提高硅片转换效率，通过本实用新型的实施例有效解决了上述问题。

参照图1，一种热场结构，包括热屏2、笼底4、加热装置及笼底热门5；其中，热屏2和笼底热门5共同围成一端具有开口的笼腔8，笼底4贴合设置于笼底热门5，共同设置于热屏2的下方；笼底4的外周与热屏2的内壁设有缝隙6，以便气体能够从笼腔8的开口吹入并从缝隙6流出；所述加热装置设置于笼腔8内，用于加热笼腔8内的温度。

优选地，还包括吊臂(图中未示出)，其设置于热屏2外；

热屏2与所述吊臂活动连接，所述吊臂带动热屏2移动，通过改变热屏2的位置，方便进行硅料的处置。

优选地，其还包括顶盖1，顶盖1封盖笼腔8的开口；在顶盖1上设有一通孔13，气体通过通孔13吹入笼腔8；气体从通孔13吹入后，通过笼底4的外周与热屏2的内壁的缝隙6及时将笼腔8内的杂质吹出，在本实施例中所述气体主要是氩气，氩气携带笼腔8内漂浮的杂质从缝隙6同流出；特别地，在本实施例中，笼底4沿垂直于其外周面方向向外延伸形成有凸台12，并与热屏2的下部之间设有缝隙6，以便于笼腔8内的气体流出，同时最大限度节省材料。

优选地，还包括坩埚7和石墨支撑板3，均设置于笼腔8内；其中，坩埚7设于石墨支撑板3上，石墨支撑板3设于笼底4上。

优选地，所述加热装置包括侧部加热器9和底部加热器10；其中，侧部加热器9设置于坩埚7与热屏2的内壁之间；底部加热器10设置于石墨支撑板3下方，通过底部加热器加热坩埚7及盛放在坩埚7内的硅液11。

为保持笼腔8内温度恒定，在本实施例中，热屏2、笼底4、笼底热门5和坩埚7的材料均选用石墨材质，具体材质还可根据实际情况做相应的调整，在此不做进一步限定。

优选地，缝隙6的宽度设置为0.2cm至0.5cm，在本实施例中，设置为0.3cm，该缝隙6的大小可适当调整，在此不做限定，只要满足既可以排出气体，还能够最大限度避免与外界进行热交换即可。

此外，本实用新型还提供一种g7型多晶炉，包括炉体，所述g7型多晶炉还包括所述热场结构，其中，所述热场结构的吊臂固设于所述炉体上。

关于热场结构在g7型多晶炉体内的工作原理，在此做一简要说明，通过顶部加热器14、侧部加热器9和底部加热器10，加热石墨支撑板3，并加热坩埚7，同时保持笼腔8内温度的稳定；坩埚7内放置的待加工的硅料在高温的作用下，其固有的杂质开始挥发并充满整个炉体内，此时，为了及时将杂质排出，提高硅料的质量，为此，将氩气从顶盖1的通孔13吹入，并使笼腔8内的空气开始流动，携带杂质的氩气通过缝隙6吹出；由于缝隙66已做相应的宽度限定，有效降低了与外界的热交换，使得在从缝隙6吹出杂质的过程中，外界对g7型多晶炉体内的温度影响可以忽略，最终完成生产出理想的硅料。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。