磁场装置及单晶生长设备的制作方法

本实用新型属于晶体生长技术领域，具体涉及一种磁场装置，还涉及一种具有该磁场装置的单晶生长设备。

背景技术：

目前光伏行业竞争越来越激烈，为获得更高的转换效率，太阳能电池厂商对单晶硅片的品质也提出了更高要求。通过在单晶炉外设置磁场装置，可以有效抑制直拉单晶硅生长过程中熔体对流，稳定固液界面温度，降低晶体中的氧含量，降低后续电池片的光致衰减现象，减少黑心低效片的产生几率。

一种常用于直拉单晶炉的磁场装置是借助支架，以一定间距将磁场发生体设置于单晶炉的周围，但是这种磁场装置结构复杂、占据大量空间，并且，其产生的磁场对于单晶的生长及品质的影响有限、效果也不理想。对此，申请人早期于2014年11月24日申请、申请号为2014106821064、2016年6月22日公开、公开号为CN105696085A的实用新型专利申请揭示了一种近距离套设于单晶炉外侧的磁场装置，缩短了磁场装置与单晶炉的间距。实际应用中，具有该磁场装置的单晶生长设备面临着温度测控的功能需求。由于单晶炉外小间距地设置了磁场装置，为单晶炉内对应磁场装置高度处的温度测量构成妨碍。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种磁场装置，解决了现有技术的磁场装置影响单晶生长设备温度测量的问题。

本实用新型的目的还在于提供一种具有该磁场装置的单晶生长设备，在具有强度理想的磁场的同时，还可以实现对单晶炉温度的测量。

本实用新型所采用的一种技术方案是：磁场装置，用于在单晶炉中产生磁场，磁场装置套设于单晶炉外，磁场装置与单晶炉相对的方向具有贯穿磁场装置的取光孔，磁场装置还包括安装架和测温仪，安装架固定设置于取光孔中，测温仪通过安装架安装于取光孔内。

本实用新型的特点还在于，

测温仪具有外螺纹，安装架开设具有内螺纹的安装孔，测温仪通过外螺纹与安装孔的内螺纹之间的配合固定于安装架。

磁场装置还包括位于取光孔内的透光密封片，透光密封片位于内导磁板与安装架之间。

磁场装置还包括至少一个密封垫圈，至少一个密封垫圈与透光密封片配合，将透光密封片密封于取光孔内。

安装架开设多个固定孔，磁场装置还包括与多个固定孔一一对应的多个固定件，安装架通过多个固定件与多个固定孔的配合固定于取光孔。

磁场装置上还设有与多个固定孔及多个固定件一一对应的固定配合孔，每个固定件均依次穿过一个对应的固定孔及固定配合孔，将安装架固定于磁场装置。

磁场装置还包括内导磁板、磁体和外导磁板，内导磁板与单晶炉的外炉筒壁相接触，磁体位于内导磁板和外导磁板之间，外导磁板位于磁场装置远离单晶炉的一侧，取光孔依次穿过内导磁板、磁体和外导磁板。

本实用新型所采用的另一种技术方案是：单晶生长设备，包括单晶炉和如上所述的磁场装置，磁场装置套设于单晶炉外。

本实用新型的特点还在于，

单晶炉具有通孔，磁场装置具有贯穿磁场装置的取光孔，取光孔与通孔相连通。

内导磁板与单晶炉的外炉筒壁贴合接触，单晶生长设备还包括支撑体，支撑体突出于单晶炉并支撑磁场装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的磁场装置套设于单晶炉外侧并与其炉壁相接触，不仅结构简单、占用空间少，还缩短了磁场装置与单晶炉的间距，避免了磁场强度的损失，向单晶炉提供强度最理想的磁场；并且，借助安装架可牢固地设置测温仪。本实用新型的单晶生长设备在上述磁场装置的作用下，能有效地抑制熔体对流，降低固液界面温度波动，从而降低晶体中的氧含量并减少光致衰减现象，减少黑心低效片的产生几率；并且，单晶炉的通孔与磁场装置的取光孔相连通，借助安装架设置的测温仪能实现单晶生长设备对应处的温度测量。

附图说明

图1是本实用新型的单晶生长设备的结构示意图。

图2是本实用新型的单晶生长设备的分解示意图。

图3是本实用新型的单晶生长设备的安装架的结构示意图。

图中，10.单晶生长设备，1.单晶炉，2.磁场装置，3.支撑体，11.内炉筒壁，12.外炉筒壁，13.冷却通道，14.通孔，21.磁体，22.内导磁板，23.外导磁板，24.上磁轭，25.下磁轭，26.取光孔，27.固定配合孔，28.透光密封片，29.密封垫圈，201.安装架，202.固定件，203.测温仪，204.安装孔，205.固定孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供的单晶生长设备10的结构如图1和图2所示，包括单晶炉1、磁场装置2以及支撑体3。磁场装置2套设于单晶炉1。支撑体3靠近单晶炉1的下部，支撑体3突出于单晶炉1并支撑磁场装置2。

单晶炉1具有炉壁(图未示)，炉壁包括相对设置的内炉筒壁11及外炉筒壁12。优选地，在内炉筒壁11及外炉筒壁12之间具有冷却通道13。炉壁还具有依次贯穿内炉筒壁11、冷却通道13以及外炉筒壁12的通孔14。

磁场装置2与单晶炉1的炉壁相接触。磁场装置2包括磁体21、内导磁板22、外导磁板23、上磁扼24以及下磁轭25。磁体21大致为环形。内导磁板22、外导磁板23、上磁扼24以及下磁轭25共同围合成收容空间(图未示)，磁体21位于收容空间内。内导磁板22位于炉壁的外炉筒壁12与磁体21之间，且与炉壁的外炉筒壁12相接触。具体地，内导磁板22与单晶炉1的外炉筒壁贴合接触，即，内导磁板22与单晶炉1的外炉筒壁12形状相同，在各处均为面接触。外导磁板23位于磁体21远离内导磁板22的一侧。上磁扼24与下磁轭25均连接于内导磁板22及外导磁板23之间，且分别位于磁体21的两端。磁场装置2还开设取光孔26及多个固定配合孔27。取光孔26相对于单晶炉1设置、且贯穿磁场装置2，具体地，取光孔26依次贯穿内导磁板22、磁体21以及外导磁板23，且与炉壁的通孔14相连通。多个固定配合孔27围绕取光孔26远离单晶炉1的一端设置，均自磁场装置2的外导磁板23向内导磁板22方向开设。

磁场装置2还包括透光密封片28、至少一个密封垫圈29、安装架201、多个固定件202和测温仪203。透光密封片28为透光材质、且具备一定的耐高温性能及机械强度。本实施例中，透光密封片28为石英玻璃。透光密封片28位于取光孔26内，且处于内导磁板22与安装架201之间。密封垫圈29与透光密封片28配合，将透光密封片28密封于取光孔26内。具体地，密封垫圈29为环形结构。本实施例中，密封垫圈29为两个，分别位于透光密封片28的两侧。即，一个靠近内导磁板22，另一个与安装架201相抵靠。如图3所示，安装架201大致为筒状，沿其轴向开设具有内螺纹的安装孔204。安装架201远离透光密封片28的一侧具有凸缘(图未示)，在凸缘上开设与多个固定配合孔27一一对应的多个固定孔205。多个固定件202与多个固定配合孔27及多个固定孔205一一对应。具体地，固定件202可为螺钉。安装架201设置于取光孔26中，其凸缘突出于外导磁板23。每个固定件202均依次穿过一个对应的固定孔205及固定配合孔27，将安装架201固定于磁场装置2。测温仪203通过安装架201安装于取光孔26。具体地，测温仪203可为热电堆，其具有与安装孔204的内螺纹相匹配的外螺纹。测温仪203通过外螺纹与安装孔204的内螺纹之间的配合固定于安装架201。

磁场装置2套设于单晶炉1外侧并与单晶炉1的炉壁相接触，不仅结构简单、占用空间少，还缩短了磁场装置2与单晶炉1的间距，避免了磁场强度的损失，向单晶炉提供强度最理想的磁场。并且，借助安装架201设置测温仪203，以透光密封片28及至少一个密封垫圈29进行密封。单晶生长设备10由于磁场装置2的作用，能够有效地抑制单晶炉1中的熔体对流，并降低固液界面温度波动，从而降低晶体中的氧含量并减少光致衰减现象，减少黑心低效片的产生几率。并且，单晶炉1的通孔14与磁场装置2的取光孔26相连通，安装架201中的测温仪203能依次透过密封垫圈29、透光密封片28以及密封垫圈29，可实现单晶生长设备对应处的温度测量。