一种铸锭太阳能级高效多晶硅热场结构的制作方法

本实用新型涉及一种铸锭太阳能级高效多晶硅热场结构。

背景技术：

晶体硅作为一种能作为太阳能发电的材料，在再生能源紧缺的时代被广泛应用。目前在太阳能光伏领域，高效多晶硅技术已经发展成为一种主流技术。高效多晶硅片主要采用的多晶铸锭炉设备，采用电阻加热，将原料熔融再结晶的铸锭设备，在铸锭生产中，经过加热、熔化、长晶、退火、冷却等步骤，生成按一定方向生长的多晶硅锭。

多晶铸锭炉采用石墨加热器，分布在炉腔内的四周和顶部，通过提升隔热笼开度，增大DS-Block块散热空间，由于采用定向凝固的生长方式，晶体硅在生长过程中的固、液界面逐步向上推移，随着隔热笼的开度不增断大，除了从DS-Block底部散热外，晶体硅同时会受到侧部散热，由于底部和侧部散热量不同，存在横向温度梯度，固液面以凹界面方式生长，影响多晶硅生长质量，多晶硅锭在完成中心长晶时，边角长晶由于顶部和侧部加热器的作用，温度较高，若边角长晶时间不足的话很容易造成头部长晶裂纹，影响铸锭的合格率，同时加热器的热损也会增大，对铸锭能耗造成浪费。

技术实现要素：

本实用新型其目的就在于提供一种铸锭太阳能级高效多晶硅热场结构，解决了现有设备结构存在边角长晶时间不足的话很容易造成头部长晶裂纹，影响铸锭的合格率，同时加热器的热损也会增大，对铸锭能耗造成浪费的问题。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种铸锭太阳能级高效多晶硅热场结构，包括设置在隔热笼保温层内的铸锭坩埚，所述铸锭坩埚底端设有DS块，DS块底端四周设有DS底部保温条，所述DS底部保温条的外侧位于隔热笼保温层的侧壁上固定有隔热条，隔热条底端设有垫块，所述隔热条和DS块之间设有间隙。

有益效果

与现有技术相比本实用新型具有以下优点。

1.随着隔热条缓慢上移，生长出来的晶体及时进入低温区，与硅熔体形成较大的纵向温度梯度，长晶速率更加稳定，有利于晶体质量；

2.靠近侧加热器的热量由于被隔热条堵住，固而形成高温区域，有效的防止坩埚侧壁由于散热过快形成的侧向晶粒生长，使固液生长界面更加平直；

3.隔热条与隔热笼内侧保温板安装只阻挡中段热量，隔热笼内的四个角部位置留有一定的空隙，角部热量及时的排出，有效的防止晶锭的角部长晶裂纹生成，减少边角长晶时间，对A区籽晶层的也起到一定的保护作用；

4.加装隔热条后，可以减少加热器从侧面的热量损失，降低加热器的能。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工作示意图；

图3为本实用新型的俯视结构示意图。

具体实施方式

本结构包括设置在隔热笼保温层1内的铸锭坩埚2，如图1-图3所示，所述铸锭坩埚2底端设有DS块3，DS块3底端四周设有DS底部保温条4，所述DS底部保温条4的外侧位于隔热笼保温层1的侧壁上固定有隔热条5，隔热条5底端设有垫块6，所述隔热条5和DS块3之间设有间隙。

如图3所示，单独截取4根隔热条，尺寸为X×Y×Z(mm),其中X=450～900 (mm),Y=40～80(mm),Z=40～70(mm),将隔热条装于隔热笼侧保温板4个侧面内，每个面使用耐高温的垫块2块，垫块外形尺寸为100（长）×45（宽）×50-150(mm)（高），垫块上面承放已截好的保温条，将隔热条5、垫块6、隔热笼保温层1用耐高温材料固定，隔热条5与DS块3底包保温条之间的间距保持距离为D1，D1=5-15(mm)。当隔热笼为零位时，隔热条5与DS块3底端的DS底部保温条4持平或略低，随着隔热笼缓慢上移，隔热条跟之上移。

如图1所示，本实用新型采用多晶硅铸锭炉热场结构通过在隔热笼保温层1四个侧壁一定的位置上分别设置一定长度和宽度值的隔热条5，隔热条5与DS块3之间保持一定的距离，从而将隔热笼内部分成高温区和低温区，在长晶过程中，隔热笼会以一定的速率向上移动，隔热条5与之向上移动，故而使得高温区域减少，低温区域逐渐增大，晶体硅通过热传导及时有效的从DS块3底部散出，而侧部的散热完全被隔热条封堵，减少晶体硅横向温度梯度及加热器从侧部的热损， 隔热条5的长度小于隔热笼侧面保温板的宽度，晶锭的四个角可从对应的隔热条角上的空缺处得到及时散热，减少晶锭头部长晶裂纹的风险及边角长晶时间。