CN106222736A - 用于直拉单晶的加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于直拉单晶的加热器，包括圆筒状的加热器本体，所述加热器本体从上向下分布有第一高温部、低温部，在加热器本体安装到坩埚的外围后，第一高温部和低温部分别对应坩埚的上部和中部；加热器本体通电后，第一高温部产生的温度高于低温部产生的温度。本申请的好处在于:第一高温部和低温部分别对应坩埚的上部和中部；加热器本体通电后，第一高温部产生的温度高于低温部产生的温度，使得在温差的作用下，坩埚上部的高氧硅液会流向坩埚中部，导致硅液表面即结晶面的氧含量很低，降氧效果相对于现有技术更好。

Description

用于直拉单晶的加热器
技术领域
本发明属于光伏发电技术领域，涉及一种用于直拉单晶的加热器。
背景技术
直拉硅单晶是目前最重要的太阳能电池材料，由于目前行业竞争激烈，很多公司为了降低成本，增大投料量，但是同时也带来了氧含量高的问题，氧含量目前成为太阳能直拉单晶中最重要的质量参数，越来越受到客户的关注。为了降低氧含量，很多公司采用矮加热器，通过改变熔硅中的热对流来降低氧含量。
如图1和图2所示，现有技术的圆筒状的矮加热器200，包括矮加热器本体210以及位于矮加热器本体210底端的安装座220，矮加热器的加热区域分布在矮加热器本体210的上部，矮加热器本体210的下部具有一段很长的空置部分。整个加热区域的高度与坩埚的高度相当，该加热区域从上向下分为a、c、b、三个不同温度区，该矮加热器安装到坩埚外围后，坩埚的中上部处于c温度区，坩埚的底部处于b温度区，并且底端向下超出了b温度区。其中，a、b温度区产生的温度低于c温度区产生的温度，在拉晶过程中，受温差的影响，处于c区域的高氧硅液会向坩埚中心和a、b区域流动，降氧效果不好。
由于矮加热器的加热区域分布在矮加热器本体210的上部，矮加热器本体的下部具有较长的闲置部分，使得坩埚位置不能降得太低，坩埚上部空间缩小，坩埚装料量受到限制。
由于坩埚的底部处于b温度区，并且底端向下超出了b温度区，使得坩埚的底部周围温度较低，底部的高氧硅液结晶，容易使坩埚底部破裂，从而出现漏料事故。
发明内容
基于此，有必要提供一种降氧效果好的用于直拉单晶的加热器。
一种用于直拉单晶的加热器，包括圆筒状的加热器本体，所述加热器本体从上向下分布有第一高温部、低温部；加热器本体通电后，第一高温部产生的温度高于低温部产生的温度。
本申请的好处在于:在加热器本体安装到坩埚的外围后，第一高温部和低温部将分别对应坩埚的上部和中部，加热器本体通电后，第一高温部产生的温度高于低温部产生的温度，使得在温差的作用下，坩埚上部的高氧硅液会流向坩埚中部，导致硅液表面即结晶面的氧含量很低，降氧效果相对于现有技术更好。
所述加热器本体还包括位于低温部下方的第二高温部；加热器本体通电后，第一高温部和第二高温部产生的温度分别高于低温部产生的温度。
加热器本体通电后，所述第一高温部产生的温度高于第二高温部产生的温度。
所述用于直拉单晶的加热器为电阻加热器，第一高温部和第二高温部的电阻分别高于低温部的电阻。
第一高温部和第二高温部的电阻值相同，加热器本体通电后，电流的流动方向是从第二高温部流向第一高温部。
在加热器本体安装到坩埚的外围后，第二高温部向下超出坩埚的底端一段距离。
在加热器本体安装到坩埚的外围后，第一高温部超出坩埚的顶端一段距离。
所述第一高温部和第二高温部在圆周方向上分别设置有挖空结构。
第二高温部的底端连接有能够安装到单晶炉中的安装座。
第二高温部向下延伸至加热器本体的底端。
附图说明
图1是现有技术的矮加热器的结构示意图；
图2是现有技术的矮加热器安装到坩埚外围后的工作状态示意图；
图3是本发明的用于直拉单晶的加热器的剖视图；
图4是本发明的用于直拉单晶的加热器的立体图；
图5是本发明的用于直拉单晶的加热器安装到坩埚外围后的工作状态示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合附图，说明本发明的较佳实施方式。
本发明的用于直拉单晶的加热器100，包括圆筒状的加热器本体110，加热器本体110从上向下分布有第一高温部A、低温部C，在加热器本体110安装到坩埚G的外围后，第一高温部A和低温部C将分别对应坩埚的上部和中部；加热器本体110通电后，第一高温部A产生的温度高于低温部C产生的温度。加热器本体110通电后，在温差的作用下，坩埚上部的高氧硅液会流向坩埚中部，导致硅液表面即结晶面的氧含量很低，降氧效果相对于现有技术更好。
加热器本体110还包括位于低温部C下方的第二高温部B，在加热器本体110安装到坩埚的外围后，第二高温部B将对应坩埚的底部；加热器本体110通电后，第一高温部A和第二高温部B产生的温度分别高于低温部C产生的温度。第一高温部A产生的温度高于第二高温部B产生的温度。如图5所示：加热器本体110通电后，在温差的作用下，坩埚上部和底部的高氧硅液会流向坩埚中部。
用于直拉单晶的加热器100为电阻加热器，第一高温部A和第二高温部B的电阻分别高于低温部C的电阻。第一高温部A和第二高温部B的电阻值相同，加热器本体110通电后，电流的流动方向是从第二高温部B流向第一高温部A。经过试验验证，当第一高温部A和第二高温部B的电阻值相同的时候，电流先经过第二高温部B后经过第一高温部A，会使得第一高温部A的温度高于第二高温部B。
在加热器本体110安装到坩埚的外围后，第二高温部B向下超出坩埚的底端一段距离。使得坩埚的底部周围的温度较高，从而不会发生漏料的情况。
在加热器本体110安装到坩埚的外围后，第一高温部A超出坩埚的顶端一段距离。
第一高温部A和第二高温部B在圆周方向上分别设置有挖空结构130，该挖空结构130可以是矩形结构，也可以是圆形等其它结构，使得第一高温部A和第二高温部B的电阻高于低温部C的电阻。通电后，第一高温部A和第二高温部B产生的温度高于低温部C产生的温度。
第二高温部B的底端连接有能够安装到单晶炉中的安装座120。安装座120包括一段竖直部分122和连接在竖直部分底端的朝向加热器本体110内部的水平部分124，水平部分124上设置有竖直的安装孔1241。通过螺钉将安装孔1241安装到单晶炉中。其中，竖直部分122的高度和水平部分124的长度相当，即竖直部分122的高度很短。
如图1所示，现有技术的矮加热器200的a、b、c温度区只分布在矮加热器本体210的中上部，使得坩埚也只能安装在矮加热器本体210的中上部，并且由于现有技术的矮加热器本体210的下部还具有一段较长的空置部分，更加使得坩埚的位置不能向下降的太低。如图4所示，本申请的第二高温部B向下延伸至加热器本体110的底端，使得本申请的加热器本体110的下部没有空置的部分，使得坩埚的位置可以降的很低，增大坩埚的内部空间，增大坩埚的装料量。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于直拉单晶的加热器(100)，其特征在于：包括圆筒状的加热器本体(110)，所述加热器本体(110)从上向下分布有第一高温部(A)、低温部(C)；加热器本体(110)通电后，第一高温部(A)产生的温度高于低温部(C)产生的温度。
2.根据权利要求1所述的用于直拉单晶的加热器(100)，其特征在于：所述加热器本体(110)还包括位于低温部(C)下方的第二高温部(B)；加热器本体(110)通电后，第一高温部(A)和第二高温部(B)产生的温度分别高于低温部(C)产生的温度。
3.根据权利要求2所述的用于直拉单晶的加热器(100)，其特征在于：加热器本体(110)通电后，所述第一高温部(A)产生的温度高于第二高温部(B)产生的温度。
4.根据权利要求2所述的用于直拉单晶的加热器(100)，其特征在于：所述用于直拉单晶的加热器(100)为电阻加热器，第一高温部(A)和第二高温部(B)的电阻分别高于低温部(C)的电阻。
5.根据权利要求4所述的用于直拉单晶的加热器(100)，其特征在于：第一高温部(A)和第二高温部(B)的电阻值相同，加热器本体(110)通电后，电流的流动方向是从第二高温部(B)流向第一高温部(A)。
6.根据权利要求2所述的用于直拉单晶的加热器(100)，其特征在于：在加热器本体(110)安装到坩埚的外围后，第二高温部(B)向下超出坩埚的底端一段距离。
7.根据权利要求2所述的用于直拉单晶的加热器(100)，其特征在于：在加热器本体(110)安装到坩埚的外围后，第一高温部(A)超出坩埚的顶端一段距离。
8.根据权利要求2所述的用于直拉单晶的加热器(100)，其特征在于：所述第一高温部(A)和第二高温部(B)在圆周方向上分别设置有挖空结构(130)。
9.根据权利要求2所述的用于直拉单晶的加热器(100)，其特征在于：第二高温部(B)的底端连接有能够安装到单晶炉中的安装座(120)。
10.根据权利要求2所述的用于直拉单晶的加热器(100)，其特征在于：第二高温部(B)向下延伸至加热器本体(110)的底端。
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