CN101624187B - 一种多晶硅生长铸锭炉 - Google Patents
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Abstract
一种多晶硅生长铸锭炉，设有上炉体和下炉体，上炉体固定在机架的上部，下炉体通过开启装置装在机架的下部，上炉体内设有固定的上加热室，导热板的下面设有与上加热室的四壁扣合的承重板，在下炉体的正中开有一孔，在上述的孔部位装有下热场容器，下热场容器设有带独立循环冷却系统的容器壁，在下热场容器内设有硅液溢流承接器，硅液溢流承接器的下端通过升降装置与下热场容器容器壁相接。采用四周加热体、上加热体和下加热体，上、下两个热场进行独立控制，实现上、下热场梯度，操作方便，可以定向凝固生产大规格的多晶硅锭。硅液溢流承接器的设置，能够有效防止坩埚发生破裂或其它原因导致硅液溢出后硅液对炉体的损伤，生产安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于生产太阳能级电池的基础材料的生产设备，特别是一种双室多晶硅生长铸锭炉。
背景技术
多晶硅生长铸锭炉是一种硅熔化生长设备，适用于生产太阳能级电池的多晶硅铸锭，是太阳能电池生产的关键设备，生产中将多晶体硅料装入炉中，按工艺要求抽真空，加热熔化，定向生晶，退热处理，冷却出炉，传统多晶硅铸锭炉主要存在结构复杂，单室结构所形成的热场难控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种操作方便安全、晶体生长质量好的多晶硅生长铸锭炉。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种多晶硅生长铸锭炉，设有上炉体和下炉体，上炉体固定在机架的上部，下炉体通过开启装置装在机架的下部，其特点是：上炉体内设有固定的上加热室，上加热室设有由保温材料构成的四壁和上盖，上加热室的底部设有承托坩埚的导热板，在上加热室内设有四周加热体和上加热体，导热板的下面设有与上加热室的四壁扣合的承重板，承重板的中部设有下加热器，在下炉体的正中开有一孔，在上述的孔部位装有下热场容器，下热场容器设置在承重板下方，下热场容器设有带独立循环冷却系统的容器壁，在下热场容器内设有硅液溢流承接器，硅液溢流承接器的上端口设有与承重板对接的密封面，硅液溢流承接器的下端通过升降装置与下热场容器容器壁相接，在导热板上开有硅液导流孔。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的坩埚为石英坩埚，在石英坩埚的四周设有石墨防护板。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，上加热室的四壁的上部设有红外探测孔，与红外探测孔相对应的在上炉体上装有远红外测量仪。
本发明与现有技术相比，采用四周加热体、上加热体和下加热体，上、下两个热场是用坩埚的导热板和承重板隔开，下热场的硅液溢流承接器的下端通过升降装置改变承接器的不同位置，从而获得下热场的不同温度。双室的热场进行独立控制，实现上、下热场梯度，操作方便，可以定向凝固生产大规格的多晶硅锭。克服了现有设备单体热场的不足，使用六面加热对坩埚内的硅料充分熔化，上、下热场梯度的精确性控制保证了硅液结晶定向生长和结晶质量。硅液溢流承接器的设置，能够有效防止坩埚发生破裂或其它原因导致硅液溢出后硅液对炉体的损伤，生产安全可靠。
附图说明
图1为本发明的结构简图。
具体实施方式
一种双室多晶硅生长铸锭炉，设有上炉体5和下炉体1，上炉体5固定在机架的上部，下炉体1通过开启装置装在机架的下部，电控加热和控制系统的带电元件等设置在炉体上端。上炉体5内设有固定的上加热室3，上加热室3设有由保温材料构成的四壁和上盖，上加热室3的底部设有承托坩埚的导热板9，在上加热室3内设有四周加热体7和上加热体4，导热板9的下面设有与上加热室3的四壁扣合的承重板8，承重板8的中部设有下加热器10，在下炉体1的正中开有一孔，在上述的孔内焊接有下热场容器14，下热场容器14设置在承重板8下方，下热场容器14设有带独立循环冷却系统的容器壁11，在下热场容器14内设有硅液溢流承接器12，硅液溢流承接器12的上端口设有与承重板8对接的密封面，硅液溢流承接器12的下端通过升降装置13与下热场容器容器壁相接，在导热板9上开有硅液导流孔。硅液溢流承接器12在不锈钢体内衬有石墨毡，为硅液溢漏或破裂的承接和炉体的保护装置。
所述的坩埚为石英坩埚，在石英坩埚的四周设有石墨防护板。上加热室3的四壁的上部设有红外探测孔，与红外探测孔相对应的在上炉体上装有远红外测量仪6，在坩埚的四壁及底部设有热电偶2，上述的热电偶2以及远红外测量仪6与测控装置连接。
在坩埚内装入硅料，吊装或铲入导热板上，并调整对位，开启炉盖提升装置，与炉体扣合。抽真空、加热。在加温操作时，上热场先加热，后下热场加热。熔晶后梯度生长时先关闭下加热体，后关闭上热场加热体，下降硅液溢流承接器，形成梯度。
Claims (3)
1.一种多晶硅生长铸锭炉，设有上炉体和下炉体，上炉体固定在机架的上部，下炉体通过开启装置装在机架的下部，其特征在于：上炉体内设有固定的上加热室，上加热室设有由保温材料构成的四壁和上盖，上加热室的底部设有承托坩埚的导热板，在上加热室内设有四周加热体和上加热体，导热板的下面设有与上加热室的四壁扣合的承重板，承重板的中部设有下加热器，在下炉体的正中开有一孔，在上述的孔部位装有下热场容器，下热场容器设置在承重板下方，下热场容器设有带独立循环冷却系统的容器壁，在下热场容器内设有硅液溢流承接器，硅液溢流承接器的上端口设有与承重板对接的密封面，硅液溢流承接器的下端通过升降装置与下热场容器的容器壁相接，在导热板上开有硅液导流孔。
2.根据权利要求1所述的多晶硅生长铸锭炉，其特征在于：所述的坩埚为石英坩埚，在石英坩埚的四周设有石墨防护板。
3.根据权利要求1所述的多晶硅生长铸锭炉，其特征在于：上加热室的四壁的上部设有红外探测孔，与红外探测孔相对应的在上炉体上装有远红外测量仪。
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