本实用新型涉及一种单晶硅生长装置及导流筒。
背景技术：
随着太阳能光伏行业的发展，单晶硅的需求量越来越高。目前，制造单晶硅的方法一般有直拉法、悬浮区熔法和片状单晶生长法等，其中，由于直拉法生长单晶硅的设备和工艺较为简单，生产效率高，且容易控制单晶中的杂质浓度，因而应用较为广泛。其中，直拉法所采用的单晶炉是重要的单晶硅生长装置，单晶炉内部装有热场，热场设有导流筒。可使惰性气体(例如氩气)的气流可由上而下经过导流筒导入热场内部，带走硅溶液上方的SiO，并对单晶硅进行降温，增大其纵向温度梯度，使单晶快速生长。
现有的导流筒通常为石墨等材料，其内部纵向温度梯度相对较小，其内部通常设有一层导热件，单晶硅棒的热量可散至导热件，以便增大纵向温度梯度。但是，该导热件的表面为平滑光亮的表面，容易将单晶硅棒散发的热量反射回单晶硅棒，导致单晶硅生长速率降低，从而使生产效率降低。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能提高单晶硅生产效率的单晶硅生长装置及导流筒。
本实用新型的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本实用新型的实践而习得。
根据本实用新型的一个方面，一种导流筒，所述导流筒包括外筒体、内筒体和锥筒。所述内筒体设于所述外筒体内。所述锥筒设于所述内筒体内，所述锥筒侧壁的内表面具有凸起和/或凹槽，且所述锥筒的传热系数均大于所述内筒体的传热系数。
根据本实用新型的一实施方式，所述锥筒的侧壁的内表面同时具有所述凸起和所述凹槽。
根据本实用新型的一实施方式，所述凸起为凸出于所述锥筒侧壁的内表面的凸棱，且所述凸棱和所述凹槽均呈螺旋形由所述锥筒一端延伸至另一端。
根据本实用新型的一实施方式，所述凸起为凸出于所述锥筒侧壁的内表面的凸棱，所述凸棱和所述凹槽均为环形，且数量均为多个。
根据本实用新型的一实施方式，所述凸起为球冠状，所述凹槽为球面槽，且所述凸起和所述凹槽的数量均为多个。
根据本实用新型的一实施方式，所述凸起由所述锥筒的侧壁向内凹陷且一体成型，所述凹槽由所述锥筒的侧壁向外凹陷且一体成型，所述锥筒的侧壁的外表面与所述外筒接触。
根据本实用新型的一实施方式，所述锥筒由沿中轴线分布的多个筒体拼接而成，且相邻两所述筒体固定连接。
根据本实用新型的一实施方式，所述锥筒由沿周向分布的多个筒板围成，且相邻两所述筒板固定连接。
根据本实用新型的一实施方式，所述锥筒的材料为钼，所述外筒体和所述内筒体的材料为石墨。
根据本实用新型的一个方面，一种单晶硅生长装置，包括上述任一项所述的导流筒。
由上述技术方案可知，本实用新型具备以下优点和积极效果中的至少之一：
由于锥筒侧壁的内表面具有凸起和/或凹槽，使得锥筒的内壁的内表面成为凹凸不平的结构，单晶硅棒上面散发的热量可被该凹凸不平的内表面向四周发散，而避免或减少反射到单晶硅棒上的热量，从而提高单晶硅的生长速度，使生产效率得以提升。
锥筒设于内筒体内，且锥筒的传热系数均大于内筒体的传热系数，可提高导流筒内的温度梯度，使单晶硅棒的生长速率增大，提高生产效率。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本实用新型实施方式导流筒的剖视图；
图2是本实用新型实施方式导流筒的锥筒的一实施方式的剖视图；
图3是图2中锥筒的示意图；
图4是本实用新型实施方式导流筒的锥筒的另一实施方式的剖视图；
图5是图4中锥筒的示意图。
图中：1、外筒体；2、内筒体；3、锥筒；31、凸起；32、凹槽；4、夹层；5、单晶硅棒。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”、“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“顶”、“底”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
本实用新型示例实施方式中提供一种导流筒，可用于单晶硅生长装置，该单晶硅生长装置可以是单晶炉，当然，也可以是其它包含导流筒的单晶硅生长装置，以下仅以单晶炉为例。
如图1所示，本实施方式的导流筒可以包括外筒体1、内筒体2和锥筒3。
在一实施方式中，外筒体1为两端贯通的筒状结构，其可以具有贯通的上开口和下开口。外筒体1的材料可以是石墨，其形状可以是圆锥形的筒状结构，上开口位于其大端，下端口位于其小端。上开口可形成有向外延伸的第一翻边，下开口形成有向内延伸形成环形部，且该环形部的边沿可形成有上凸的凸环，该环形部可作为外筒体1的底部。当然，在本实用新型的其它实施方式中，外筒体1还可以是圆柱形等形状。
如图1所示，在一实施方式中，内筒体2的材料可以是石墨，其形状可以是两端贯通的圆锥形筒状结构，内其锥度可大于外筒体1锥度。内筒体2也可以具有位于其大端的上开口和位于小端的下开口，内筒体2的上开口的边沿可向外延伸，以形成有第二翻边。内筒体2设于外筒体1内，且第二翻边搭设第一翻边上，内筒体2的上开口则可作为本实施方式的导流筒的上端口；同时，内筒体2的下开口的边沿可设有环形槽，内筒体2的下开口的边沿可抵靠于外筒体1的下端口的环形部，且上述的环形槽与上述的凸环配合，外筒体1的下开口可作为本实施方式的导流筒的下端口。
此外，如图1所示，外筒体1的侧壁与内筒体2的侧壁之间可形成有保温腔，该保温腔可环绕内筒体2一周，且该保温腔内可填充有保温夹层4，保温夹层4可以是石墨软毡、固化毡或其它能起到保温作用的材料，在此不再一一列举，从而提高导流筒的保温效果。
如图1所示，在一实施方式中，锥筒3可以是两端贯通的锥形结构，可设于内筒体2内，锥筒3的大端可与上述的上端口连通，小端可与下端口连通，单晶硅棒5可由下端口向上端口延伸。锥筒3的侧壁厚度在此不做特殊限定，具侧壁有外表面和内表面，该外表面可与内筒体2接触，该内表面上可形成有凸起31和凹槽32。如图2和图3所示，凸起31为凸棱，即条状结构，且凸起31可由锥筒3的侧壁向内凹陷一体成型，使得内表面内凸，相应的，外表面上与凸起31对应的区域则形成凹陷结构。凸起31可以呈螺旋状，并由锥筒3的一端延伸至另一端。
凹槽32可由锥筒3的侧壁向外凹陷一体成型，使得内表面向外凹陷，相应的，外表面上对应的区域外凸，且这些外凸的区域可与内筒体2贴合，使锥筒3的外表面与内筒体2接触，从而可利用锥筒3自身的重力，即可将锥筒3固定于内筒体2内。同时，凹槽32的宽度可与凸起31的宽度相同，且凹槽32可以呈螺旋状，并由锥筒3的一端延伸至另一端，且与凸起31并排设置。
由于锥筒3的内表面上形成了凸起31和凹槽32，使得该内表面为凹凸不平的表面，如图1中的箭头所示，单晶硅棒5散发的热量可被凸起31的表面和凹槽32的表面反射，并向四周发散，从而避免或减少反射到单晶硅棒5上的热量，从而提高单晶硅的生长速度，使生产效率得以提升。同时，锥筒3的外表面与内筒体2接触，可防止内筒体2的石墨粉末掉入下方的硅溶体中，有利于减少了单晶硅的碳含量，从而提高产品的品质。
如图4和图5所示，在本实用新型的另一实施方式中，凸起31为凸棱，且与凹槽32均为环状，凸起31和凹槽32的数量均为多个，多个凸起31和多个凹槽32均沿锥筒3的中轴线方向分布，且凸起31和凹槽32一一间隔设置，即两个凸起31间只有一个凹槽32，两个凹槽32间只有一个凸起31。本实施方式中的凸起31同样可由锥筒3的侧面内凸且一体成型，凹槽32同样可由锥筒3的侧壁向外凹陷且一体成型。
在本实用新型的再一实施方式中，凸起31也可以为球冠状的结构，凹槽32可以是球面槽，凸起31和凹槽32的数量为多个，且均匀分布于锥筒3的侧壁，即凸起31和凹槽32呈点状分布。本实施方式中的凸起31和凹槽32的形成方式，可同样由锥筒3的侧壁凹、凸且一体成型，在此不再详述。
在本实用新型的其它实施方式中，锥筒3的外表面可以是平滑的锥面，而仅内表面为凹凸不平的表面。锥筒3的内表面也可仅形成凸起31而不形成凹槽32，或者，也可以仅形成凹槽32，不形成凸起31。
如图1所示，在一实施方式中，锥筒3的导热系数大于内筒体2和外筒体1的导热系数，举例而言，锥筒3的材料可采用导热系数高于石墨的钼。当然，锥筒3也可以是其它材料，只要使锥筒3的导热系数高于外筒体1和内筒体2即可，在此不再一一列举。
在一实施方式中，锥筒3可以包括多个筒体，例如两个、三个或更多个，在此不做特殊限定。每个筒体均可以是两端贯通的锥形结构。各个筒体可沿中轴线依次分布，拼接出锥筒3，且相邻两个筒体可通过焊接、铆接或者卡接等方式固定连接。
在本实用新型的另一实施方式中，锥筒3可以包括多个筒板，例如两个、三个或更多个，在此不做特殊限定。各个筒板均可以是弧形板，且沿周向分布，并围成锥筒3，且相邻两个筒板可通过焊接、铆接或者卡接等方式固定连接。
在本实用新型的其它实施方式中，锥筒3也可以是一体式结构。
本实用新型实施方式还提供一种单晶硅生长装置，该单晶硅生长装置可以是单晶炉，其可以包括上述任一实施方式的导流筒。当然，该单晶硅生长装置也可以是其它包含导流筒的单晶硅生长装置，在此不再一一列举。
本实用新型示例实施方式的单晶硅生长装置和导流筒，由于锥筒侧壁的内表面形成有凸起31和/或凹槽32，使得锥筒3的内壁的内表面成为凹凸不平的结构，单晶硅棒5上面散发的热量可被该凹凸不平的内表面向四周发散，而避免或减少反射到单晶硅棒5上的热量，从而提高单晶硅的生长速度，使单晶硅的生产效率得以提升。同时，锥筒3设于内筒体2内，且锥筒3的传热系数均大于内筒体2的传热系数，可提高导流筒内的温度梯度，使单晶硅棒5的生长速率增大，从而提高单晶硅的生产效率。
应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。