一种防漏硅渗透的g6多晶铸锭炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种防漏硅渗透的G6多晶铸锭炉，包括石英坩埚、保温层系统和多晶铸锭炉，所述保温层系统设置在多晶铸锭炉内，所述石英坩埚设置在保温层系统内，所述保温层系统的角部为倒角形状，在所述保温层系统的倒角部分内侧设置石墨防护罩，且该石墨防护罩与保温层系统的角部结构形状相吻合。这样的设计解决了在石英坩埚热场由G5升级至G6后，保温层系统角部相应变薄成倒角形状的情况下，仍能防止漏硅从倒角形状的角部渗透的结构设计。
【专利说明】一种防漏硅渗透的G6多晶铸锭炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种防漏硅渗透的多晶炉，尤其涉及一种防漏硅渗透的G6多晶炉。
【背景技术】
[0002]多晶硅太阳能电池是在多晶硅片晶体上所制，多晶硅片是由多晶硅锭机械加工得到，而多晶硅锭是由多晶铸锭炉定向凝固硅工艺所得。
[0003]在多晶硅锭定向凝固过程中，硅原料在石英坩埚内被加热、融化、从底部开始向上凝固，在此过程中，石英坩埚有可能受到硅料受热膨胀积压或本身有隐裂等缺陷，使坩埚出现裂纹，导致硅熔液从裂纹中浸出情况。硅熔液一旦漏出，很有可能流到炉腔内部，烧穿炉内壁，进一步导致炉壁中的冷却水迅速汽化，很有可能使多晶炉内压力迅速膨胀，存在很大的安全隐患。
[0004]目前，主流的GTsolar多晶铸锭炉在防漏硅、漏硅检测和漏硅保护方面做了很多工作。GTsolar原设计的热场称为G5，它适用范围为890*890mm的石英坩埚，由于该尺寸的坩埚和炉内径(1850mm)之间的空间比较充裕，所以可以在石英坩埚系统与炉内径之间设计比较厚的截面作为正方形的保温层，保温层四面度可达90mm，保温层角部厚度可达90*1.414 = 127.3mm，保温层外层角部虽然离炉内壁之间空间不大，但由于角度保温层比较厚，当硅熔液泄露出坩埚时，不会渗透角部保温层而到达炉内壁，大部分硅熔液会流到下炉腔的溢流棉而冷却。
[0005]现阶段，行业里大部分开始或准备开始改造GTsolar多晶炉的热场，把G5热场升级为G6,即将石英?甘祸外径由原先G5的890mm升级到G6的1040mm,但由于在炉内径不变不变的情况下，只能将保温层系统的四个角部设计为倒角形状，此时倒角形状的角部厚度在45mm左右厚，如附图1所示。G6石英坩埚的一次装料量在800KG左右，比G5的典型投料量500KG有明显的提升，而且G6使用的石英坩埚更大，一旦发生硅熔液从石英坩埚里泄露出来，危险程度比较大。最关键的是，倒角形状四个角处角部保温板厚度只有45mm左右厚，远低于G5保温层系统角部127.3mm厚，硅熔液非常容易渗透此处的角部保温板或沿板与板之间的缝隙流到角部保温板的最外侧，从而侵蚀到临近的炉内径，造成非常大的风险。
【发明内容】
[0006]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种防漏硅渗透的G6多晶铸锭炉，解决了在石英坩埚热场由G5升级至G6后，保温层系统角部相应变薄成倒角形状的情况下，仍能防止漏硅从倒角形状的角部渗透的结构设计。
[0007]技术方案:为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0008]一种防漏硅渗透的G6多晶铸锭炉，包括石英坩埚、保温层系统和多晶铸锭炉，所述保温层系统设置在多晶铸锭炉内，所述石英坩埚设置在保温层系统内，所述保温层系统的角部为倒角形状，在所述保温层系统的倒角部分内侧设置石墨防护罩，且该石墨防护罩与保温层系统的角部结构形状相吻合。
[0009]本实用新型通过在倒角内侧部分设置石墨防护罩，防止了漏硅从倒角角部位置发生渗透。
[0010]更进一步的，所述石墨防护罩的厚度在l_20mm之间。
[0011]更进一步的，所述石墨防护罩下部伸出保温层系统一段距离的导流板，且该段距离的导流板的伸出长度在0-20_之间。导流板的设计使硅熔液更好地流向下部的溢流棉。
[0012]更进一步的，所述石墨防护罩的材质为等静压石墨或挤夺中粗石墨。
[0013]有益效果:1、本实用新型针对的是石英坩埚由G5升级至G6后，导致保温层系统的角部被迫由原先的直角改为倒角形状的设计，也因为倒角形状的角部造成了角部厚度大幅度减小带来的角部漏硅渗透的危险，故在保温层系统角部内侧设置有与此形状相吻合的石墨防护罩，防止升级后的G6多晶铸锭炉漏硅渗透出保温层系统的角部烧穿炉壁。
[0014]2、本实用新型通过在倒角部分内侧设置与保温层系统角部形状相吻合的石墨防护罩，有效防止了从石英坩埚里泄露出来的硅溶液，沿保温系统相临两侧板处的缝隙流到保温层系统的的外侧。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]附图1为目前行业内将G5热场升级改造为G6后的结构示意图。
[0016]附图2为本实用新型中保温层系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图1和2对本实用新型作更进一步的说明。
[0018]如附图2所示，一种防漏硅渗透的G6多晶铸锭炉，包括石英坩埚、保温层系统2和多晶铸锭炉3，所述保温层系统2设置在多晶铸锭炉3内，所述石英坩埚设置在保温层系统2内，所述保温层系统2的角部为倒角形状，在所述保温层系统2的倒角部分内侧设置石墨防护罩4，且该石墨防护罩4与保温层系统2的角部结构形状相吻合。此石墨防护罩4的宽度在尺寸上只需要覆盖住角部5内侧部分即可，其中所述石墨防护罩4的厚度尺寸控制在1-20mm之间。
[0019]所述石墨防护罩4的形状与角部5吻合，并且所述石墨防护罩4 一部分嵌入到原有的保温层系统2中(石墨防护罩4嵌入到保温层系统2的尺寸可以为O-1Omm)，嵌入式的贴合设计使石墨防护罩4与保温层系统2有更加的贴合，同时在原有的保温层系统2相应地去掉相关的尺寸。
[0020]由于石墨板不能被硅熔液浸蚀，本实用新型采用定制的石墨板作为石墨防护罩4的材质，石墨防护罩4的材质可以选择等静压石墨或挤压中粗石墨。所述石墨防护罩4可以针对G6热场对漏硅最大弱点的四个角处进行防护，使硅熔液不能渗透角部5的保温板，确保硅溶液流向离炉壁较远的保温层系统2侧板中间。
[0021]所述各角部5上设置的石墨防护罩4下部伸出保温层系统2—段距离的导流板1，且该段距离的导流板I的伸出长度在0-20mm之间，由附图2所示，这样的设计可以使硅熔液更好地流向下部的溢流棉。
[0022]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种防漏硅渗透的G6多晶铸锭炉，包括石英坩埚、保温层系统(2)和多晶铸锭炉(3)，所述保温层系统(2)设置在多晶铸锭炉(3)内，所述石英坩埚设置在保温层系统(2)内，其特征在于:所述保温层系统(2)的角部(5)为倒角形状，在所述保温层系统(2)的倒角部分内侧设置石墨防护罩(4)，且该石墨防护罩(4)与保温层系统(2)的角部结构形状相吻合。
2.根据权利要求1所述一种防漏硅渗透的G6多晶铸锭炉，其特征在于:所述石墨防护罩⑷的厚度在l_20mm之间。
3.根据权利要求1所述一种防漏硅渗透的G6多晶铸锭炉，其特征在于:所述石墨防护罩下部伸出保温层系统(2) —段距离的导流板(I)，且该段距离的导流板(I)的伸出长度在0-20mm 之间。
4.根据权利要求1所述一种防漏硅渗透的G6多晶铸锭炉，其特征在于:所述石墨防护罩的材质为等静压石墨或挤压中粗石墨。
【文档编号】C30B29/06GK203960393SQ201420199559
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】路景刚, 余刚, 孟涛 申请人:镇江荣德新能源科技有限公司