專利名稱：鑄錠多晶爐的散熱底板及具有其的鑄錠多晶爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鑄錠多晶熱場散熱裝置的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鑄錠多晶爐的散熱底板及具有其的鑄錠多晶爐。
背景技術(shù)：
如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的散熱底板10'是實心長方形板，用于支撐盛放有液體硅的石英坩堝20'并用于該石英坩堝20'的散熱。加熱石英坩堝20'的方式主要有兩種，一種是通過四周輻射加熱，另一種是通過底部加熱。上述兩種加熱方式均使石英坩堝20,受熱不均勻，散熱底板的各處導(dǎo)熱率相同，各處的散熱速度是基本相同的，因此經(jīng)散熱底板10'散熱后，石英坩堝20'的底部溫度分布仍然不均勻，這樣導(dǎo)致石英坩堝2(V的底部的水平溫度梯度小的區(qū)域形成的硅晶粒大，水平溫度梯度大的區(qū)域形成的硅晶粒小。晶粒均勻度差異較大會直接導(dǎo)致晶體品質(zhì)較差，進(jìn)而導(dǎo)致光伏電池的轉(zhuǎn)換率低。

實用新型內(nèi)容本實用新型旨在還提供一種散熱時使石英坩堝底部溫度分布更均勻的鑄錠多晶爐的散熱底板及具有其的鑄錠多晶爐。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種鑄錠多晶爐的散熱底板，包括:底板本體，底板本體上設(shè)有第一孔區(qū)和第二孔區(qū)，第一孔區(qū)環(huán)繞設(shè)置在第二孔區(qū)的外側(cè)，第一孔區(qū)內(nèi)設(shè)有多個第一通孔，第二孔區(qū)內(nèi)設(shè)有多個第二通孔，多個第一通孔的過流面積之和不同于多個第二通孔的過流面積之和。進(jìn)一步地，相鄰兩個第一通孔的孔心之間的距離等于相鄰兩個第二通孔的孔心之間的距離，第一通孔的孔徑小于第二通孔的孔徑。進(jìn)一步地，第一通孔和第二通孔的孔徑均相等，相鄰兩個第一通孔的孔心之間的距離大于相鄰兩個第二通孔的孔心之間的距離。進(jìn)一步地，在第一通孔內(nèi)和/或第二通孔內(nèi)填充有導(dǎo)熱率小于底板本體的導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱材料。進(jìn)一步地，多個第一通孔的過流面積與多個第二通孔的過流面積之和小于底板本體的橫截面面積的70%。進(jìn)一步地,底板本體為矩形板或圓盤形板。進(jìn)一步地，第一通孔和第二通孔的過流面均呈圓形或多邊形。進(jìn)一步地，底板本體為石墨板。進(jìn)一步地，底板本體的厚度在25mm至35mm的范圍之內(nèi)。根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種鑄錠多晶爐，包括:坩堝和支撐設(shè)置在坩堝底部的散熱底板，散熱底板為上述的散熱底板。應(yīng)用本實用新型的技術(shù)方案，由于導(dǎo)熱率與過流面積有關(guān)，也就是說，過流面積越大，導(dǎo)熱率越低。這樣，底板本體的第一孔區(qū)位置的導(dǎo)熱率不同于底板本體的第二孔區(qū)位置的導(dǎo)熱率。將底板本體的導(dǎo)熱率高的位置對應(yīng)于石英坩堝的溫度高的區(qū)域，將底板本體的導(dǎo)熱率低的位置對應(yīng)于石英坩堝的溫度低的區(qū)域。這樣，使得石英坩堝的溫度高的區(qū)域的散熱速度快于石英坩堝的溫度低的區(qū)域的散熱速度，從而使底板本體與石英坩堝接觸的表面在散熱時的溫度分布逐漸趨于一致。這樣，石英坩堝底部的溫度趨于一致，使得形成的晶粒更均勻，進(jìn)而保證了晶粒的品質(zhì)。

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中鑄錠多晶爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了根據(jù)本實用新型的鑄錠多晶爐的散熱底板的實施例一的主視示意圖；圖3示出了圖2中鑄錠多晶爐的散熱底板的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。如圖2所示，實施例一的鑄錠多晶爐的散熱底板包括底板本體10，該底板本體10上設(shè)有第一孔區(qū)11和第二孔區(qū)12，第一孔區(qū)11環(huán)繞設(shè)置在第二孔區(qū)12的外側(cè)，第一孔區(qū)11內(nèi)設(shè)有多個第一通孔111，第二孔區(qū)12內(nèi)設(shè)有多個第二通孔121，多個第一通孔111的過流面積之和小于多個第二通孔121的過流面積之和。實施例一的散熱底板的適用于石英坩堝采四周輻射加熱方式的鑄錠多晶爐，底板本體10與石英坩堝相接觸的表面的四周溫度高于中心溫度，那么，多個第一通孔111的過流面積之和小于多個第二通孔121的過流面積之和，底板本體10上第一孔區(qū)11的導(dǎo)熱率小于第二孔區(qū)12的導(dǎo)熱率，導(dǎo)熱率越低，散熱速度越慢。石英坩堝的四周區(qū)域的散熱速度快于石英坩堝的中心區(qū)域的散熱速度，這樣，可以使底板本體10與石英坩堝接觸的表面在散熱時的溫度分布趨于一致，進(jìn)而使石英坩堝底部的溫度趨于一致，因此使形成的晶粒更均勻，進(jìn)而保證了晶粒的品質(zhì)。優(yōu)選地，底板本體10上的第一孔區(qū)11和第二孔區(qū)12可以均為多個，在第一孔區(qū)11和第二孔區(qū)12之間還可以設(shè)置一個或多個過渡孔區(qū)。比如，設(shè)置有一個過渡區(qū)，過渡孔區(qū)內(nèi)設(shè)有多個第三通孔，多個第三通孔的過流面積之和介于多個第一通孔111的過流面積之和與多個第二通孔121的過流面積之和之間。這樣，底板本體10對石英坩堝的底部進(jìn)行散熱時，石英坩堝的底部的溫度分布更均勻。如圖2所示，在實施例一中，相鄰兩個第一通孔111的孔心之間的距離等于相鄰兩個第二通孔121的孔心之間的距離，第一通孔111的孔徑小于第二通孔121的孔徑。因此，第一孔區(qū)11內(nèi)的各第一通孔111的過流面積之和小于第二孔區(qū)12內(nèi)的各第二通孔121的過流面積之和。根據(jù)本實用新型的實施例二的散熱底板(未圖示)與實施例一的區(qū)別在于，第一通孔111和第二通孔121的孔徑均相等，相鄰兩個第一通孔111的孔心之間的距離大于相鄰兩個第二通孔121的孔心之間的距離。因此，第一孔區(qū)11內(nèi)的各第一通孔111的過流面積之和小于第二孔區(qū)12內(nèi)的各第二通孔121的過流面積之和。作為可行的實施方式，也可以將實施例一和實施例二的實施方式可以相互配合，只要滿足多個第一通孔111的過流面積之和小于多個第二通孔121的過流面積之和即可。優(yōu)選地，為了在硅液成核時石英坩堝底部的溫度更加均勻，可以在第一通孔111內(nèi)和第二通孔121內(nèi)均填充有導(dǎo)熱率小于底板本體10的導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱材料，比如石墨軟氈或者碳纖維類的保溫材料等。當(dāng)然，也可以根據(jù)需要僅在第一通孔111內(nèi)或第二通孔121內(nèi)進(jìn)行填充。如圖2所示，在上述實施例中，多個通孔11中各通孔11的過流面積之和小于底板本體10的橫截面面積的70%，這樣，保證了底板本體10的強(qiáng)度。如圖2所示，底板本體10為圓盤形板，在圖中未示出的實施方式中，底板本體10也可以是矩形板。如圖2所示，第一通孔111和第二通孔121的過流面均呈圓形，上述通孔容易加工。在圖中未示出的實施方式中，第一通孔111和第二通孔121的過流面也可以呈矩形。實施例一的散熱底板中的底板本體10為石墨板，石墨板在高溫下變形量小，硬度較高，因此，石墨板適合作為石英坩堝的底板本體10。如圖3所示，底板本體10的厚度在25mm至35mm的范圍之內(nèi)，在保證了底板本體10強(qiáng)度的前提下，節(jié)省底板本體10的材料。根據(jù)本實用新型的實施例三的散熱底板(未圖示)包括底板本體，該底板本體上設(shè)有第一孔區(qū)和第二孔區(qū)，第一孔區(qū)環(huán)繞設(shè)置在第二孔區(qū)的外側(cè)，第一孔區(qū)內(nèi)設(shè)有多個第一通孔，第二孔區(qū)內(nèi)設(shè)有多個第二通孔，多個第一通孔的過流面積之和大于多個第二通孔的過流面積之和。本實施例的工作原理與實施例一和實施例二相似，本實施例的散熱底板適用于底部加熱的方式。使多個第一通孔的過流面積之和大于多個第二通孔的過流面積之和的實施方式在上述說明中已有介紹，在此不再贅述。本實用新型還提供了一種鑄錠多晶爐，根據(jù)本實用新型的鑄錠多晶爐的實施例包括坩堝和支撐設(shè)置在所述坩堝底部的散熱底板，散熱底板為上述的散熱底板。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鑄錠多晶爐的散熱底板，包括:底板本體(10)，其特征在于，所述底板本體(10)上設(shè)有第一孔區(qū)(11)和第二孔區(qū)(12)，所述第一孔區(qū)(11)環(huán)繞設(shè)置在所述第二孔區(qū)(12)的外側(cè)，所述第一孔區(qū)(11)內(nèi)設(shè)有多個第一通孔(111)，所述第二孔區(qū)(12)內(nèi)設(shè)有多個第二通孔(121)，多個所述第一通孔(111)的過流面積之和不同于多個所述第二通孔(121)的過流面積之和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱底板，其特征在于，相鄰兩個所述第一通孔(111)的孔心之間的距離等于相鄰兩個所述第二通孔(121)的孔心之間的距離，所述第一通孔(111)的孔徑小于所述第二通孔(121)的孔徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱底板，其特征在于，所述第一通孔(111)和所述第二通孔(121)的孔徑均相等，相鄰兩個所述第一通孔(111)的孔心之間的距離大于相鄰兩個所述第二通孔(121)的孔心之間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱底板，其特征在于，在所述第一通孔(111)內(nèi)和/或所述第二通孔(121)內(nèi)填充有導(dǎo)熱率小于所述底板本體(10)的導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱底板，其特征在于，多個所述第一通孔(111)的過流面積與多個所述第二通孔(121)的過流面積之和小于所述底板本體(10)的橫截面面積的70%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱底板，其特征在于，所述底板本體(10)為矩形板或圓盤形板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱底板，其特征在于，所述第一通孔(111)和第二通孔(121)的過流面均呈圓形或多邊形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱底板，其特征在于，所述底板本體(10)為石墨板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱底板，其特征在于，所述底板本體(10)的厚度在25mm至35mm的范圍之內(nèi)。
10.一種鑄錠多晶爐，包括:坩堝和支撐設(shè)置在所述坩堝底部的散熱底板，其特征在于，所述散熱底板為權(quán)利要求1至9中任一項所述的散熱底板。
專利摘要本實用新型提供了一種鑄錠多晶爐的散熱底板及具有其的鑄錠多晶爐。其中，散熱底板包括底板本體(10)，底板本體(10)上設(shè)有第一孔區(qū)(11)和第二孔區(qū)(12)，第一孔區(qū)(11)環(huán)繞設(shè)置在第二孔區(qū)(12)的外側(cè)，第一孔區(qū)(11)內(nèi)設(shè)有多個第一通孔(111)，第二孔區(qū)(12)內(nèi)設(shè)有多個第二通孔(121)，多個第一通孔(111)的過流面積之和不同于多個第二通孔(121)的過流面積之和。本實用新型的散熱底板在散熱時可以使散熱底板與石英坩堝相接觸的表面溫度分布更均勻，進(jìn)而，使液體硅形成的晶核更均勻。
文檔編號C30B28/06GK202954140SQ20122065879
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者劉磊, 張運(yùn)鋒, 胡志巖, 孟慶超, 劉新輝 申請人:英利集團(tuán)有限公司