提高铸锭合格率的保温结构的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及太阳能硅锭生产设备，尤其涉及提高多晶铸锭炉铸锭合格率的热场保温结构。
【背景技术】
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[0002]太阳能是绿色可再生能源，在太阳能的有效利用中，光电利用是近年来发展最快、最具活力的研宄领域。随着近几年太阳能电池的飞速发展与不断的推广应用，市场对于太阳能电池的需求量越来越大。晶体硅太阳能电池越来越多的应用于能源领域，其中，硅材料是光电利用的主要载体，晶体硅的制备是光伏电池的基础。
[0003]在太阳能光伏领域，利用定向凝固的方法生产多晶硅锭是普遍采用的方法。其基本原理是，将多晶硅原料放置在石英陶瓷坩祸中，石英陶瓷坩祸放置在由石墨底护板及侧护板构成的“石墨坩祸”中，放置在热场系统中，加热使得硅料完全融化。然后，热场底部开启，热量从坩祸底部释放，温度降低，坩祸的底部将逐渐冷却到硅材料的结晶点温度。然后硅溶液在坩祸底部开始结晶，逐渐向上生长，形状为自下而上的柱状晶体结构。多晶硅锭的生长方式是竖直向上生长，这就要求多晶炉内的热场结构必须提供晶体生长所需的竖直向上的温度梯度及横向温度梯度趋于零，而实现热场内竖直向上的温度梯度的重要热场部件热交换平台，但是多晶铸锭炉的热交换平台是方体结构，引晶生成后硅晶体的缺陷较多，长晶过程的固液界面的中间一般是比较凸起的，两边坡度较大，研宄表明长晶过程的固液面越平坦，对长晶过程杂质的排出越有利，对晶体的整体质量有较大的影响，而且硅锭的边角部分相比中心部分长晶耗时较长，需要延长时间才能完成边角长晶，从而导致铸锭周期延长4-6小时，对铸锭炉的产能有一定的影响。
【发明内容】
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[0004]本发明提供了一种提高铸锭合格率的保温结构，它能使长晶过程固液面保持相对水平，提尚生广时间，提尚广品质量。
[0005]本发明所采用的技术方案是:
[0006]一种提高铸锭合格率的保温结构，包括石墨侧板、石墨底板和热交换平台，石墨侧板设置在坩祸的四周，石墨底板设置在坩祸的底端面，热交换平台设置在石墨底板的底端面上，其特征是:在热交换平台的四周设置有保温层，在保温层与热交换平台的接触面上开有若干垂直定向散热槽。
[0007]进一步，在保温层与热交换平台的接触面上等间距开有若干垂直定向散热槽。
[0008]进一步，所述垂直定向散热槽的截面形状为矩形、半圆形或三角形。
[0009]进一步，在保温层的垂直定向散热槽的下方可拆卸的安装有导热管。
[0010]进一步，所述保温层为石墨保温层。
[0011]进一步，保温层的底边与热交换平台的底边平行，保温层的厚度为40_。
[0012]由于在热交换平台的四周设置有保温层，可以改善热场设计缺陷导致的晶体晶向倾斜以及固液分界面的上凸问题，热交换平台四周的石墨保温层可以极大地减缓热交换平台的垂直面向四周散热降温，从而使晶体生长时的晶向趋于竖直以及达到均匀定向散热排杂的效果，同时改善由于垂直方向上的温度等温线波动过大导致的固液分界面的严重上凸现象，进而达到缩短铸锭周期、提高铸锭炉产能的目的，平均一炉可以节约10小时，给生产节约成本，降低能耗。
【附图说明】
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[0013]图1为本发明的结构示意图；
[0014]图2为保温层的结构示意图；
[0015]图3为图2中保温层接触面的背面视图；
[0016]图中:1_石墨侧板；2_石墨底板；3_热交换平台；4_保温层；41_接触面；42_垂直定向散热槽；43_导热管。
【具体实施方式】
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[0017]下面结合附图详细说明本发明的具体实施方案:
[0018]—种提尚铸徒合格率的保温结构，如图1?图3所不，包括石墨侧板1、石墨底板
2、热交换平台3和保温层4，石墨侧板I设置在坩祸的四周，石墨底板2设置在坩祸的底端面，热交换平台3设置在石墨底板2的底端面上，在热交换平台3的四周设置有厚度为40mm的石墨保温层4，在保温层4与热交换平台3的接触面41上等间距开有截面形状为半圆形的垂直定向散热槽42，在保温层4的垂直定向散热槽42的下方可拆卸的安装有导热管43，保温层4的底边与热交换平台3的底边平行。
【主权项】
1.一种提高铸锭合格率的保温结构，包括石墨侧板(I)、石墨底板(2)和热交换平台(3)，石墨侧板(I)设置在坩祸的四周，石墨底板(2)设置在坩祸的底端面，热交换平台(3)设置在石墨底板(2)的底端面上，其特征是:在热交换平台(3)的四周设置有保温层(4)，在保温层(4)与热交换平台(3)的接触面(41)上开有若干垂直定向散热槽(41)。
2.根据权利要求1所述提高铸锭合格率的保温结构，其特征是:在保温层(4)与热交换平台(3)的接触面上等间距开有若干垂直定向散热槽(42)。
3.根据权利要求1或2所述提高铸锭合格率的保温结构，其特征是:所述垂直定向散热槽(42)的截面形状为矩形、半圆形或三角形。
4.根据权利要求1所述提高铸锭合格率的保温结构，其特征是:在保温层(4)的垂直定向散热槽(42)的下方可拆卸的安装有导热管(43)。
5.根据权利要求1所述提高铸锭合格率的保温结构，其特征是:所述保温层(4)为石墨保温层。
6.根据权利要求1所述提高铸锭合格率的保温结构，其特征是:保温层(4)的底边与热交换平台(3)的底边平行，保温层(4)的厚度为40_。
【专利摘要】一种提高铸锭合格率的保温结构，包括石墨侧板、石墨底板、热交换平台和保温层，石墨侧板设置在坩埚的四周，石墨底板设置在坩埚的底端面，热交换平台设置在石墨底板的底端面上，在热交换平台的四周设置有保温层，在保温层与热交换平台的接触面上开有若干垂直定向散热槽。由于在热交换平台的四周设置有保温层，可以改善热场设计缺陷导致的晶体晶向倾斜问题，极大地减缓热交换平台的垂直面向四周散热降温，使晶体生长时的晶向趋于竖直以及达到均匀定向散热排杂的效果，同时改善垂直方向上的温度等温线波动过大导致的固液分界面的严重上凸现象，进而达到缩短铸锭周期、提高铸锭炉产能的目的，平均一炉可以节约10小时，给生产节约成本，降低能耗。
【IPC分类】C30B28-06, C30B29-06
【公开号】CN104562188
【申请号】CN201410821776
【发明人】王德明, 谈军, 孙修柱, 刘荣建, 丁海涛
【申请人】国电兆晶光电科技江苏有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月25日