CN105088338A - 一种多晶铸锭炉及排气装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多晶铸锭炉及排气装置，在该多晶铸锭炉排气装置中，在多晶铸锭炉盖板的四个角的位置设置有第一通孔；在顶部保温板的位于所述第一通孔的正上方位置设置有第二通孔；设置有排气管，所述排气管的第一端位于所述第一通孔位置，第二端穿过所述第二通孔并朝向真空泵的抽气孔的位置。本申请提供的上述多晶铸锭炉及排气装置能够及时将夹杂氧碳的氩气气流排出，且避免了气流腐蚀热场而造成保温材料性能的下降，从而降低能耗，提高多晶铸锭的质量。

Description

一种多晶铸锭炉及排气装置

技术领域

本发明涉及光伏设备技术领域，特别是涉及一种多晶铸锭炉及排气装置。

背景技术

多晶铸锭过程中，会有含氧、碳和硅等元素挥发性杂质气体产生，因此需要在多晶铸锭炉中设置排气系统，利用通入的氩气对杂质气体进行吹扫，并将气体抽出炉外。

现有技术中的多晶铸锭炉排气方案如下：在多晶铸锭炉的坩埚护板的上边缘开孔或者开槽，氩气进入坩埚后可以直接从护板排除，并经过隔热笼保温材料下部或者隔热笼保温材料间隙部位进入上炉体的抽气管道，最终通过真空泵抽出炉体。

然而，上述多晶铸锭排气系统存在如下缺点：由于在硅液面和坩埚的直角角落会形成一定的漩涡状死角，部分夹杂着氧碳的氩气气流封闭在该角落处形成涡流循环，无法及时排出，容易造成多晶铸锭氧碳杂质偏高，影响多晶硅片的质量，而且由于气体中含大量挥发性SiO杂质，且坩埚内部空腔比较大，没有直接的排气通道将硅液里面的杂质越过热场内部而直接排放到炉腔外面，因此气体经过石墨保温材料时，会造成石墨保温材料氧化以及形成SiC，造成保温材料性能大幅下降，造成能耗的增加并影响铸锭保温热场分布，最终影响铸锭质量。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种多晶铸锭炉及排气装置，能够及时将夹杂氧碳的氩气气流排出，且避免了气流腐蚀热场而造成保温材料性能的下降，从而降低能耗，提高多晶铸锭的质量。

本发明提供的一种多晶铸锭炉排气装置，在多晶铸锭炉盖板的四个角的位置设置有第一通孔；

在顶部保温板的位于所述第一通孔的正上方位置设置有第二通孔；

设置有排气管，所述排气管的第一端位于所述第一通孔位置，第二端穿过所述第二通孔并朝向真空泵的抽气孔的位置。

优选的，在上述多晶铸锭炉排气装置中，所述第一通孔包括4个至16个通孔。

优选的，在上述多晶铸锭炉排气装置中，所述第一通孔为圆形通孔。

优选的，在上述多晶铸锭炉排气装置中，所述第一通孔为直径范围在10毫米至200毫米之间的通孔。

优选的，在上述多晶铸锭炉排气装置中，所述第一通孔为方形通孔。

优选的，在上述多晶铸锭炉排气装置中，所述第一通孔为边长范围在10毫米至200毫米之间的通孔。

优选的，在上述多晶铸锭炉排气装置中，所述排气管为碳化硅排气管、氮化硅排气管、碳碳复合材料排气管或石墨排气管。

本发明提供的一种多晶铸锭炉，包括如上所述的任一种多晶铸锭炉排气装置。

通过上述描述可知，本发明提供的上述多晶铸锭炉及排气装置，由于在多晶铸锭炉盖板的四个角的位置设置有第一通孔；在顶部保温板的位于所述第一通孔的正上方位置设置有第二通孔；设置有排气管，所述排气管的第一端位于所述第一通孔位置，第二端穿过所述第二通孔并朝向真空泵的抽气孔的位置，所述排气管就能够及时将夹杂氧碳的氩气气流直接排出，避免杂质气体回流到硅锭中去，且使杂质气体不再与热场发生接触，从而避免了气流腐蚀热场而造成保温材料性能的下降，从而降低能耗，提高多晶铸锭的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种多晶铸锭炉排气装置的示意图；

图2为多晶铸锭炉盖板的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供的一种多晶铸锭炉排气装置如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种多晶铸锭炉排气装置的示意图，在多晶铸锭炉盖板1的四个角的位置设置有第一通孔2，为了更详细的表现出第一通孔2在多晶铸锭炉盖板1上所处的位置，请参考图2，图2为多晶铸锭炉盖板的俯视图，可以明显的看出，第一通孔2位于多晶铸锭炉盖板1的四个角的位置，此处需要说明的是，将多晶铸锭炉盖板1放置在坩埚上部之后，该第一通孔2的位置恰好位于坩埚的四个角的上部。当氩气从盖板中央导入以后，流经硅液面后，从坩埚的四个角处将杂质气体及时有效的导出，以避免硅液面和坩埚的直角角落形成漩涡状死角。

在顶部保温板3的位于所述第一通孔2的正上方位置设置有第二通孔4，这里将第二通孔4设置在第一通孔2的正上方是为了方便排气管的安装，有利于杂质气体的流动，将杂质气体从坩埚内直接导出到热场之外，避免污染顶部保温板3和加热器9等部件。

而且，还设置有排气管5，所述排气管5的第一端位于所述第一通孔2的位置，第二端6穿过所述第二通孔4并朝向真空泵的抽气孔7的位置，其中，排气管3的第一端与第一通孔2之间还可以通过一部分软管进行连接，就能够在顶部保温板3与多晶铸锭炉盖板之间发生相对移动时有所缓冲，保证杂质气体的有效导出，且排气管5和第二通孔4之间可以通过螺母8进行固定，以避免二者之间的密封连接，另外需要说明的是，一般来说，真空泵的抽气孔7只有一个，因此排气管5的第二端必须全朝向该抽气孔7，由于抽气孔7的位置为负压，因此能够保证杂质气体沿着固定路径流向抽气孔中而被排出，避免形成涡流。

通过上述描述可知，本申请实施例提供的上述多晶铸锭炉排气装置，能够延长盖板中心孔中导入的氩气的流通路径，使得氩气最大面积的流经硅液面后再从盖板四周的顶部排出，提高氩气排杂的效果，避免杂质气体回流到硅锭中去，且使杂质气体不再与热场发生接触，从而避免了气流腐蚀热场而造成保温材料性能的下降，从而降低能耗，提高多晶铸锭的质量。

为了进一步优化上述技术方案，可以设置成：所述第一通孔包括4个至16个通孔，也就是说，每一个角的位置的通孔的数量为1个至4个，数量越多，对杂质气体的吸收效果越好，能够更好的避免坩埚内的角落里涡流的形成，从而将坩埚内的尽可能多的杂质气体排出，避免气体回流污染硅锭，从而进一步提高生产的硅锭的质量。

进一步的，所述第一通孔为圆形通孔，且所述第一通孔为直径范围在10毫米至200毫米之间的通孔，而且，所述第一通孔还可以设置为方形通孔，且此时所述第一通孔为边长范围在10毫米至200毫米之间的通孔。在这里需要说明的是，根据实际生产的需要对第一通孔的形状、直径或边长进行设定，当杂质气体较少时，将第一通孔的直径或边长设置成较小的值，只要能够将杂质气体全部有效的排出即可，而当杂质气体较多时，将第一通孔的直径或边长设置成较大的值，以增加气体排出的量，避免杂质气体的回流污染硅锭。

由于多晶铸锭的生产过程中具有较高的温度，且排气管中通过的气体含有腐蚀性杂质，因此为了提高排气管的耐用性，将所述排气管设置为碳化硅排气管、氮化硅排气管、碳碳复合材料排气管或石墨排气管，这些排气管具有耐高温耐腐蚀的特性，能够达到上述目的。

本申请实施例还提供了一种多晶铸锭炉，包括如上所述的任一种多晶铸锭炉排气装置。正是由于具有上述排气装置，因此该多晶铸锭炉能够避免杂质气体回流到硅锭中去，且使杂质气体不再与热场发生接触，从而避免了气流腐蚀热场而造成保温材料性能的下降，从而降低能耗，提高多晶铸锭的质量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种多晶铸锭炉排气装置，其特征在于，

在多晶铸锭炉盖板的四个角的位置设置有第一通孔；

在顶部保温板的位于所述第一通孔的正上方位置设置有第二通孔；

设置有排气管，所述排气管的第一端位于所述第一通孔位置，第二端穿过所述第二通孔并朝向真空泵的抽气孔的位置。

2.根据权利要求1所述的多晶铸锭炉排气装置，其特征在于，所述第一通孔包括4个至16个通孔。

3.根据权利要求1所述的多晶铸锭炉排气装置，其特征在于，所述第一通孔为圆形通孔。

4.根据权利要求3所述的多晶铸锭炉排气装置，其特征在于，所述第一通孔为直径范围在10毫米至200毫米之间的通孔。

5.根据权利要求1所述的多晶铸锭炉排气装置，其特征在于，所述第一通孔为方形通孔。

6.根据权利要求5所述的多晶铸锭炉排气装置，其特征在于，所述第一通孔为边长范围在10毫米至200毫米之间的通孔。

7.根据权利要求1-6任一项所述的多晶铸锭炉排气装置，其特征在于，所述排气管为碳化硅排气管、氮化硅排气管、碳碳复合材料排气管或石墨排气管。

8.一种多晶铸锭炉，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的多晶铸锭炉排气装置。