一种多晶铸锭底部保温装置的制作方法

本实用新型涉及铸锭制造技术领域，特别涉及一种多晶铸锭底部保温装置。

背景技术：

晶体硅太阳电池由于其高效的转换效率，而被广泛应用于光伏发电系统当中，而随着太阳电池产业的飞速发展，带动了多晶硅锭需求量的增多。多晶硅锭是一种柱状晶体，在晶体结晶的过程中，通过控制温度场的变化，在温度场中形成单方向的热流，当固液界面处的温度梯度大于零，横向无温度梯度时，可以保证晶体的定向生长。

但是随着多晶炉内热场使用寿命的增加，再加上热场长时间的高温烘烤，其保温性能会逐渐减弱，而热场的不均匀会导致晶体在长晶的过程中，长晶界面不平整，在晶体表面会出现冻硅、杂质增多、晶向不竖直和晶格畸变等问题，进而影响到晶体的质量，或者是高缺陷的多晶硅会直接导致电池片漏电率高和转化率低的问题。传统解决这一问题的方法是通过将热场底部的保温毡进行合理的切割，从而达到均匀热场中各区域热量的目的，进而来调整长晶的界面，但是对保温毡进行切割来调整热场的散热量，这样不仅浪费了大量的保温毡，而且也加大了保温毡的购买成本，所以，通过怎样的方法来保证热场各区域的散热量均匀，是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种多晶铸锭底部保温装置，其目的在于提高DS块下方保温毡的利用率。其具体方案如下：

一种多晶铸锭底部保温装置，包括用于对多晶硅热交换的DS块和设于所述DS块下端的保温毡，还包括用于承载所述保温毡的支撑平台，以及固定所述支撑平台的螺母。

优选的，所述支撑平台为石墨支撑平台。

优选的，所述支撑平台为厚度为2～5mm的支撑平台。

优选的，所述支撑平台为长度为600～760mm的支撑平台。

优选的，所述支撑平台为宽度为120～150mm的支撑平台。

优选的，所述装置包括4个所述支撑平台。

优选的，所述保温毡为插入式保温毡。

在本新型中，一种多晶铸锭底部保温装置，包括用于对多晶硅热交换的DS块和设于DS块下端的保温毡，还包括用于承载保温毡的支撑平台，以及固定支撑平台的螺母。可见，通过在保温毡下方设置一块用于承载保温毡的支撑平台，并且支撑平台通过螺母实现上下自由升降，通过这样的设计方法，保证了DS块下方保温毡能够自由拼接，也即通过调整保温毡的拼接面积来加强或者是减弱热场的热量，进而保证了温度场中热量的对称均匀。相比于现有技术当中，通过切割DS块下方保温毡的大小，来调整温度场的热量，提高了保温毡的利用率，降低了保温毡的更换成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种多晶铸锭底部保温装置的结构示意图；

图2为现有技术当中的多晶铸锭底部保温装置的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种多晶铸锭底部保温装置中保温毡的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例一公开了一种多晶铸锭底部保温装置，参见图1所示，该装置包括用于对多晶硅热交换的DS块(101)和设于DS块(101)下端的保温毡(102)，还包括用于承载保温毡的支撑平台(104)，以及固定支撑平台的螺母(103)。

需要说明的是，硅锭在定向凝固的过程中，一般是使硅锭的固液界面平整或者是微凸，这样的固液界面不仅有利于硅锭杂质的分凝排出，也利于硅锭边角区域籽晶的保留，从而使得硅锭的初始形核质量更优。所以要想得到晶向竖直的硅锭，必须要保证热场的热量均匀。

可以理解的是，在硅锭定向凝固的过程中，新装的热场效果较为理想，但是随着热场使用时间的增长，石墨件会逐渐老化，从而导致热场温度不均匀，随着时间的推移，晶体的质量会逐渐下降。目前，解决该问题的主要方法是通过调整热场交换平台DS块下方的保温毡面积，来调整保温毡的保温性能，从而达到均衡热场温度的目的。如图2所示，是现有技术当中的多晶铸锭底部保温装置结构示意图，包括用于对多晶硅热交换的DS块(201)和设于DS块(201)下端的保温毡(202)，还包括用于固定保温毡(202)的螺母(203)，因为保温毡(202)是用螺母(203)直接固定在热交换平台DS块(201)上的，所以在调整热场温度时，只能是缩小或者是增大保温毡(202)的面积。也即，如果是需要对热场的热量进行减弱时，则需要对保温毡(202)进行切割；如果是需要对热场的热量进行加强时，只能是对保温毡(202)进行替换，在这样的情况下，导致了保温毡(202)极大的浪费，也增加了保温毡(202)的购买成本。

而在本实施例中，通过在保温毡(102)下方设置一块用于承载保温毡(102)的支撑平台(104)，并且支撑平台(104)通过螺母(103)能够实现上下自由升降，通过这样的设计方法，保证了DS块(101)下方保温毡(102)能够自由拼接，也即通过调整支撑平台(104)下方的螺母(103)可以使得支撑平台自由活动，进而可以通过拼接保温毡(102)的面积大小来调整对热场的保温区域，进而达到均匀热场热量的目的，以此来保证硅锭在定向凝固中的晶体质量。可以理解的是，本申请中的支撑平台(104)是对保温毡起承载作用的支撑部件，在实际应用当中对支撑平台的材质及参数不作限定，一切以达到实际应用为目的。

可见，通过在保温毡下方设置一块用于承载保温毡的支撑平台，并且支撑平台通过螺母实现上下自由升降，通过这样的设计方法，保证了DS块下方保温毡能够自由拼接，也即通过调整保温毡的拼接面积来加强或者是减弱热场的热量，进而保证了温度场的对称均匀。相比于现有技术当中，通过切割DS块下方保温毡的大小，来调整温度场的热量，提高了保温毡的利用率，降低了保温毡的更换成本。

本实用新型实施例二公开了一种具体的多晶铸锭底部保温装置，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：

一种多晶铸锭底部保温装置，包括用于对多晶硅热交换的DS块(101)和设于DS块(101)下端的保温毡(102)，还包括用于承载保温毡的支撑平台(104)，以及固定支撑平台的螺母(103)。

优选的，支撑平台(104)为石墨支撑平台。

在本新型中，支撑平台(104)为石墨支撑平台，因为石墨的熔点可达3850℃，所以即使经受超高温的电弧灼烧，石墨的损失量也不是很大，而且石墨的强度会随着温度的提高而加强，比如在2000℃时，石墨的强度会提高到之前的一倍。所以在本实施例中，利用石墨支撑平台耐高温和极强的导热性能来提高硅锭的长晶质量，当然，此处也可以使用其他不影响热场导热性能的材质来制作支撑平台，一切以达到实际应用为目的，此处不作限定。

优选的，支撑平台(104)为厚度为2～5mm的支撑平台。

在本新型中，将支撑平台(104)的厚度设置为2～5mm，因为支撑平台在这样的厚度范围内，不仅可以保证支撑平台在遭受震动或者是其他异常情况时支撑件不易变形损坏，而且可以保证支撑平台下方的螺母受力不至于太大，从而可以使整个支撑件为保温毡提供一个安全稳固的支撑环境。需要说明的是，本实施例给出只是一个支撑平台的最优厚度范围，在实际操作当中，一切以达到实际需求为目的，对于支撑件的厚度不作限定，在此进行说明。

优选的，支撑平台(104)为长度为600～760mm的支撑平台。

在本新型中，将支撑平台(104)的长度设置为600～760mm的支撑平台，这样不仅可以保证支撑平台更易于在实际当中更易操作，而且也便于支撑平台(104)上方保温毡(102)的自由拼接。可以理解的是，本实施例给出只是一个支撑平台的最优的长度范围，当然在实际应用当中，可以进行具体的调整，一切以达到实际需求为目的，此处不作限定。

优选的，支撑平台(104)为宽度为120～150mm的支撑平台。

在本新型中，将支撑平台(104)的宽度设置为120～150mm的支撑平台，这样不仅可以保证支撑平台更易于在实际当中更易操作，而且也便于支撑平台(104)上方保温毡(102)的自由拼接。可以理解的是，本实施例给出只是一个支撑平台的最优的宽度范围，当然在实际应用当中，可以进行具体的调整，一切以达到实际需求为目的，此处不作限定。

优选的，该装置包括4个支撑平台(104)。

在本新型中，将该装置当中的4个支撑平台设置为大小形状一致的支撑平台，这样可以保证承载平台的结构对称，也可以保证热场的热量最为均匀，进而保证硅锭的长晶质量。

优选的，保温毡(102)为插入式保温毡。

在本新型中，还可以将保温毡设计成插入式保温毡，如图3所示，在保温毡(301)上设置有凹槽(302)，这样不仅可以方便保温毡的安装，且保证保温毡不易滑落，提高硅锭在作业当中的安全性，进而提高工作人员的操作效率。需要说明的是，保温毡上的凹槽包括但不限于长方形和圆形孔，对于凹槽的制作参数，一切以达到实际应用为主，此处不作限定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。