提高鑄錠合格率的保溫結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及太陽能硅錠生產(chǎn)設(shè)備，尤其涉及提高多晶鑄錠爐鑄錠合格率的熱場(chǎng)保溫結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
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[0002]太陽能是綠色可再生能源，在太陽能的有效利用中，光電利用是近年來發(fā)展最快、最具活力的研宄領(lǐng)域。隨著近幾年太陽能電池的飛速發(fā)展與不斷的推廣應(yīng)用，市場(chǎng)對(duì)于太陽能電池的需求量越來越大。晶體硅太陽能電池越來越多的應(yīng)用于能源領(lǐng)域，其中，硅材料是光電利用的主要載體，晶體硅的制備是光伏電池的基礎(chǔ)。
[0003]在太陽能光伏領(lǐng)域，利用定向凝固的方法生產(chǎn)多晶硅錠是普遍采用的方法。其基本原理是，將多晶硅原料放置在石英陶瓷坩禍中，石英陶瓷坩禍放置在由石墨底護(hù)板及側(cè)護(hù)板構(gòu)成的“石墨坩禍”中，放置在熱場(chǎng)系統(tǒng)中，加熱使得硅料完全融化。然后，熱場(chǎng)底部開啟，熱量從坩禍底部釋放，溫度降低，坩禍的底部將逐漸冷卻到硅材料的結(jié)晶點(diǎn)溫度。然后硅溶液在坩禍底部開始結(jié)晶，逐漸向上生長(zhǎng)，形狀為自下而上的柱狀晶體結(jié)構(gòu)。多晶硅錠的生長(zhǎng)方式是豎直向上生長(zhǎng)，這就要求多晶爐內(nèi)的熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)必須提供晶體生長(zhǎng)所需的豎直向上的溫度梯度及橫向溫度梯度趨于零，而實(shí)現(xiàn)熱場(chǎng)內(nèi)豎直向上的溫度梯度的重要熱場(chǎng)部件熱交換平臺(tái)，但是多晶鑄錠爐的熱交換平臺(tái)是方體結(jié)構(gòu)，引晶生成后硅晶體的缺陷較多，長(zhǎng)晶過程的固液界面的中間一般是比較凸起的，兩邊坡度較大，研宄表明長(zhǎng)晶過程的固液面越平坦，對(duì)長(zhǎng)晶過程雜質(zhì)的排出越有利，對(duì)晶體的整體質(zhì)量有較大的影響，而且硅錠的邊角部分相比中心部分長(zhǎng)晶耗時(shí)較長(zhǎng)，需要延長(zhǎng)時(shí)間才能完成邊角長(zhǎng)晶，從而導(dǎo)致鑄錠周期延長(zhǎng)4-6小時(shí)，對(duì)鑄錠爐的產(chǎn)能有一定的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明提供了一種提高鑄錠合格率的保溫結(jié)構(gòu)，它能使長(zhǎng)晶過程固液面保持相對(duì)水平，提尚生廣時(shí)間，提尚廣品質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種提高鑄錠合格率的保溫結(jié)構(gòu)，包括石墨側(cè)板、石墨底板和熱交換平臺(tái)，石墨側(cè)板設(shè)置在坩禍的四周，石墨底板設(shè)置在坩禍的底端面，熱交換平臺(tái)設(shè)置在石墨底板的底端面上，其特征是:在熱交換平臺(tái)的四周設(shè)置有保溫層，在保溫層與熱交換平臺(tái)的接觸面上開有若干垂直定向散熱槽。
[0007]進(jìn)一步，在保溫層與熱交換平臺(tái)的接觸面上等間距開有若干垂直定向散熱槽。
[0008]進(jìn)一步，所述垂直定向散熱槽的截面形狀為矩形、半圓形或三角形。
[0009]進(jìn)一步，在保溫層的垂直定向散熱槽的下方可拆卸的安裝有導(dǎo)熱管。
[0010]進(jìn)一步，所述保溫層為石墨保溫層。
[0011]進(jìn)一步，保溫層的底邊與熱交換平臺(tái)的底邊平行，保溫層的厚度為40_。
[0012]由于在熱交換平臺(tái)的四周設(shè)置有保溫層，可以改善熱場(chǎng)設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的晶體晶向傾斜以及固液分界面的上凸問題，熱交換平臺(tái)四周的石墨保溫層可以極大地減緩熱交換平臺(tái)的垂直面向四周散熱降溫，從而使晶體生長(zhǎng)時(shí)的晶向趨于豎直以及達(dá)到均勻定向散熱排雜的效果，同時(shí)改善由于垂直方向上的溫度等溫線波動(dòng)過大導(dǎo)致的固液分界面的嚴(yán)重上凸現(xiàn)象，進(jìn)而達(dá)到縮短鑄錠周期、提高鑄錠爐產(chǎn)能的目的，平均一爐可以節(jié)約10小時(shí)，給生產(chǎn)節(jié)約成本，降低能耗。
【附圖說明】
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[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為保溫層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為圖2中保溫層接觸面的背面視圖；
[0016]圖中:1_石墨側(cè)板；2_石墨底板；3_熱交換平臺(tái)；4_保溫層；41_接觸面；42_垂直定向散熱槽；43_導(dǎo)熱管。
【具體實(shí)施方式】
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[0017]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方案:
[0018]—種提尚鑄徒合格率的保溫結(jié)構(gòu)，如圖1?圖3所不，包括石墨側(cè)板1、石墨底板
2、熱交換平臺(tái)3和保溫層4，石墨側(cè)板I設(shè)置在坩禍的四周，石墨底板2設(shè)置在坩禍的底端面，熱交換平臺(tái)3設(shè)置在石墨底板2的底端面上，在熱交換平臺(tái)3的四周設(shè)置有厚度為40mm的石墨保溫層4，在保溫層4與熱交換平臺(tái)3的接觸面41上等間距開有截面形狀為半圓形的垂直定向散熱槽42，在保溫層4的垂直定向散熱槽42的下方可拆卸的安裝有導(dǎo)熱管43，保溫層4的底邊與熱交換平臺(tái)3的底邊平行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高鑄錠合格率的保溫結(jié)構(gòu)，包括石墨側(cè)板(I)、石墨底板(2)和熱交換平臺(tái)(3)，石墨側(cè)板(I)設(shè)置在坩禍的四周，石墨底板(2)設(shè)置在坩禍的底端面，熱交換平臺(tái)(3)設(shè)置在石墨底板(2)的底端面上，其特征是:在熱交換平臺(tái)(3)的四周設(shè)置有保溫層(4)，在保溫層(4)與熱交換平臺(tái)(3)的接觸面(41)上開有若干垂直定向散熱槽(41)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高鑄錠合格率的保溫結(jié)構(gòu)，其特征是:在保溫層(4)與熱交換平臺(tái)(3)的接觸面上等間距開有若干垂直定向散熱槽(42)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述提高鑄錠合格率的保溫結(jié)構(gòu)，其特征是:所述垂直定向散熱槽(42)的截面形狀為矩形、半圓形或三角形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高鑄錠合格率的保溫結(jié)構(gòu)，其特征是:在保溫層(4)的垂直定向散熱槽(42)的下方可拆卸的安裝有導(dǎo)熱管(43)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高鑄錠合格率的保溫結(jié)構(gòu)，其特征是:所述保溫層(4)為石墨保溫層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述提高鑄錠合格率的保溫結(jié)構(gòu)，其特征是:保溫層(4)的底邊與熱交換平臺(tái)(3)的底邊平行，保溫層(4)的厚度為40_。
【專利摘要】一種提高鑄錠合格率的保溫結(jié)構(gòu)，包括石墨側(cè)板、石墨底板、熱交換平臺(tái)和保溫層，石墨側(cè)板設(shè)置在坩堝的四周，石墨底板設(shè)置在坩堝的底端面，熱交換平臺(tái)設(shè)置在石墨底板的底端面上，在熱交換平臺(tái)的四周設(shè)置有保溫層，在保溫層與熱交換平臺(tái)的接觸面上開有若干垂直定向散熱槽。由于在熱交換平臺(tái)的四周設(shè)置有保溫層，可以改善熱場(chǎng)設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的晶體晶向傾斜問題，極大地減緩熱交換平臺(tái)的垂直面向四周散熱降溫，使晶體生長(zhǎng)時(shí)的晶向趨于豎直以及達(dá)到均勻定向散熱排雜的效果，同時(shí)改善垂直方向上的溫度等溫線波動(dòng)過大導(dǎo)致的固液分界面的嚴(yán)重上凸現(xiàn)象，進(jìn)而達(dá)到縮短鑄錠周期、提高鑄錠爐產(chǎn)能的目的，平均一爐可以節(jié)約10小時(shí)，給生產(chǎn)節(jié)約成本，降低能耗。
【IPC分類】C30B28-06, C30B29-06
【公開號(hào)】CN104562188
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410821776
【發(fā)明人】王德明, 談軍, 孫修柱, 劉榮建, 丁海濤
【申請(qǐng)人】國(guó)電兆晶光電科技江蘇有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日