本实用新型属于多晶硅铸锭技术设备领域，具体涉及一种用于半熔工艺制作多晶硅片的隔热装置。
背景技术：
随着光伏产业发展迅猛，为了提高转换效率和降低成本，大多采用半熔工艺制备多晶硅铸锭，通过控制硅料的熔化速度，保留部分籽晶层不熔化，再进一步降温开始生长多晶，利用硅锭底部的籽晶层，所得硅锭位错密度低、杂质含量少，从而提高多晶硅片的光电转换效率。因此，半熔工艺的关键点即为硅锭底部籽晶的保留面积。
在一般的铸锭炉内，由于热场设计的原因，热量较容易传导到硅锭底部，籽晶层的边部温度较高，中央温度较低，现有护板和隔热笼的距离较大，无法防止热量传导到硅锭底部，导致硅锭底部边缘区域籽晶熔完，降低此区域硅片的转换效率。普通炉开隔热笼保籽晶的效果较差，在不提高跳转高度的情况下，无法100%保留底部籽晶。现有的改进方案，主要采用气冷或水冷来保籽晶，但普通炉台改造成气冷或水冷成本较高，而且不利于半熔法-全熔法工艺的切换。为此，提供一种用于半熔工艺制作多晶硅片的隔热装置，能有效减少顶部和侧部的热量传导到硅锭底部，不仅可减小隔热笼的开度，防止更多热量从底部散失掉，降低化料的能耗，而且保证硅锭底部边缘稳定处于较低的水平，在不增加跳转高度情况下100%保留底部籽晶，有效提升整锭硅片转换效率，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于半熔工艺制作多晶硅片的隔热装置，能有效减少顶部和侧部的热量传导到硅锭底部，不仅可减小隔热笼的开度，防止更多热量从底部散失掉，降低化料的能耗，而且保证硅锭底部边缘稳定处于较低的水平，在不增加跳转高度情况下100%保留底部籽晶，有效提升整锭硅片转换效率。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于半熔工艺制作多晶硅片的隔热装置，包括多个采用耐高温隔热材料制成的隔热板，所述隔热板安装在坩埚护板下部的外侧，隔热板的中心线与坩埚护板的中心线相互平行。
优选的方案中，所述隔热板通过螺栓安装在坩埚护板下部，坩埚护板的螺栓孔与底端的距离为8cm。
优选的方案中，所述隔热板采用碳纤维和/或氧化锆纤维制成。
优选的方案中，所述隔热板包括纳米氧化锆气凝胶和位于纳米氧化锆气凝胶两侧的碳纤维板，通过相互挤压粘接成一体的夹层结构。
优选的方案中，所述隔热板的长度≥坩埚护板的长度，隔热板的高度、厚度分别为5cm和1.5cm。
本实用新型提供一种于半熔工艺制作多晶硅片的隔热装置，采用上述结构，利用气凝胶纳米孔洞结构的低热导性和纳米氧化锆特殊的光学特性，对紫外长波、中波及红外线反射率高达85%以上，使得夹层结构的隔热板能有效隔绝热辐射的传播，在保障隔热板高温隔热性能和机械强度的情况下，还能有效降低隔热板的厚度和重量，更适宜在铸锭炉内使用；通过将夹层结构的隔热板安装在坩埚护板下部的外侧，改变铸锭炉内热量的辐射情况，以实现减少顶部和侧部的热量传导到硅锭底部，使得坩埚底部侧面和中间的温差降低，在不增加跳转高度情况下100%保留半熔工艺中多晶硅铸锭底部的籽晶，使得籽晶层更完整从而有效提升整锭硅片的转换效率。此外，通过隔热板阻挡热量传导到硅锭底部，从而减小隔热笼的开度，防止更多热量从底部散失掉，降低化料的能耗。本实用新型具有结构简单、安装简便、成本较低和实用性强等优点，能在不增加跳转高度情况下100%保留底部籽晶，有效提升整锭硅片转换效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型安装在坩埚护板上的结构示意图；
图2为本实用新型安装在坩埚护板上的立体示意图；
图3为本实用新型中隔热板的结构示意图；
图4为本实用新型在铸锭炉中的结构示意图；
图中：隔热板1，坩埚护板2，螺栓3，纳米氧化锆气凝胶4，碳纤维板5，铸锭炉6。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的说明，实施例仅用于说明本实用新型，不限于本实用新型的范围。
如图1-4中，一种用于半熔工艺制作多晶硅片的隔热装置，包括多个采用耐高温隔热材料制成的隔热板1，所述隔热板1安装在坩埚护板2下部的外侧，隔热板1的中心线与坩埚护板2的中心线相互平行。通过将耐高温隔热材料制成的隔热板安装在坩埚护板下部的外侧，改变铸锭炉6内热量的辐射情况，以实现减少顶部和侧部的热量传导到硅锭底部，使得坩埚底部侧面和中间的温差降低，在不增加跳转高度情况下100%保留半熔工艺中多晶硅铸锭底部的籽晶，硅锭开方后再次检查硅锭籽晶，籽晶保留完好，并较平整。此外，通过隔热板阻挡热量传导到硅锭底部，从而减小隔热笼6的开度，防止更多热量从底部散失掉，可降低化料的能耗约5%。
优选的方案中，所述隔热板1通过螺栓3安装在坩埚护板2下部，坩埚护板2的螺栓孔与底端的距离为8cm。8cm的距离可保证硅锭底部边缘稳定处于较低的水平，在不增加跳转高度情况下100%保留底部籽晶，有效提升整锭硅片转换效率。
优选的方案中，所述隔热板1采用碳纤维和/或氧化锆纤维制成。利用碳纤维或氧化锆纤维中微小孔隙内的空气或惰性气体的导热系数很低，来实现减少热辐射的传播，减少顶部和侧部的热量传导到硅锭底部，使得坩埚底部侧面和中间的温差降低，在不增加跳转高度情况下100%保留半熔工艺中多晶硅铸锭底部的籽晶。
优选的方案中，所述隔热板1包括纳米氧化锆气凝胶4和位于纳米氧化锆气凝胶两侧的碳纤维板5，通过相互挤压粘接成一体的夹层结构。利用气凝胶纳米孔洞结构的低热导性和纳米氧化锆特殊的光学特性，对紫外长波、中波及红外线反射率高达85%以上，使得夹层结构的隔热板能有效隔绝热辐射的传播，两侧的碳纤维板5可使得隔热板兼具高温隔热性能和机械强度，纳米氧化锆气凝胶还能有效降低隔热板的厚度和重量，因而夹层结构的隔热板更适宜在铸锭炉6内使用。
优选的方案中，所述隔热板1的长度略大于坩埚护板2的长度，隔热板1的高度、厚度分别为5cm和1.5cm。该尺寸的隔热板1在现有的一般铸锭炉6内使用，既可实现在不增加跳转高度情况下100%保留半熔工艺中多晶硅铸锭底部的籽晶，又使得制作成本相对较低，为兼顾效率和成本的最佳尺寸。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。