CN106835273A - 一种多晶硅铸锭炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多晶硅锭生产技术领域，公开了一种多晶硅铸锭炉，以改善铸锭炉内等温线分布，提高多晶硅铸锭的品质和效率，并降低能耗。该多晶硅铸锭炉，包括炉体、顶隔热层、底隔热层、侧隔热层、顶加热器、侧加热器，加热器移动装置和坩埚，其中，所述顶隔热层、底隔热层和侧隔热层拼装包覆于所述坩埚外侧，所述加热器移动装置与所述侧加热器电连接、且承载和带动所述侧加热器移动。
Description
技术领域
本发明涉及多晶硅锭生产技术领域，特别涉及一种多晶硅铸锭炉。
背景技术
铸锭炉是专为太阳能工业中多晶硅铸锭重熔的必需设备，重熔质量的好坏将直接影响硅片转换效率和硅片加工的成品率。该设备能自动或手动完成铸锭过程，高效节能，运用先进的计算机控制技术，实现稳定定向凝固，生产的多晶硅硅锭质量高，规格大。
现有的多晶硅铸锭炉设备都是通过保温层的运动，配合上配方温度，来形成铸锭炉所需要的温度梯度。当加热器的功率配比确定，加热器在坩埚内形成的等温线形状也是确定的。但在很多时候，铸锭炉工艺过程中需要不止一种等温线形状，所以现有技术还有一种双电源结构的铸锭炉加热器。但该双电源结构的铸锭炉加热器受制于加热器位置的固定，单纯双电源的改变功率配比对等温线形状的影响很小，甚至带来负面影响。
发明内容
本发明提供了一种多晶硅铸锭炉，以改善铸锭炉内等温线分布，提高多晶硅铸锭的品质和效率，并降低能耗。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种多晶硅铸锭炉，包括炉体、顶隔热层、底隔热层、侧隔热层、顶加热器、侧加热器，加热器移动装置和坩埚，其中，所述顶隔热层、底隔热层和侧隔热层拼装包覆于所述坩埚外侧，所述加热器移动装置与所述侧加热器电连接、且承载和带动所述侧加热器移动。
优选的，所述多晶硅铸锭炉还包括控制器，所述控制器与所述加热器移动装置相连接，所述控制器控制所述顶加热器和侧加热器的工作状态，并通过所述加热器移动装置控制所述侧加热器的运动状态。
优选的，所述侧加热器的位置沿竖直方向可调。
优选的，所述侧隔热层的位置沿竖直方向高度可调，当所述侧隔热层上升时，所述侧隔热层与所述底隔热层之间具有开口。
优选的，所述多晶硅铸锭炉还包括双电源结构，所述双电源结构具有两个独立的子电源，所述两个子电源分别与所述顶加热器和侧加热器相连接。
优选的，所述炉体与所述双电源结构绝缘。
优选的，所述多晶硅铸锭炉还包括真空系统，所述真空系统用于维持铸锭炉工作时的内部真空度。
优选的，所述多晶硅铸锭炉还包括设置于炉体内的检测系统，所述检测系统具体包括温度检测模块、压力检测模块、红外检测模块、泄露检测模块和流量检测模块中的至少一个。
优选的，所述炉体为不锈钢炉体。
本发明实施例提供的多晶硅铸锭炉，为侧加热器配置了加热器移动装置，从而具备了目前所有铸锭炉没有的侧加热器的移动功能。通过侧加热器的上下移动，配合侧隔热层的开度，再结合双电源的功率配比调节，能够更加灵活的改善铸锭炉内等温线分布，提高多晶硅铸锭的品质和效率，并降低能耗。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的多晶硅铸锭炉的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的多晶硅铸锭炉的结构示意图；
图3为本发明又一实施例提供的多晶硅铸锭炉的结构示意图；
图4为本发明再一实施例提供的多晶硅铸锭炉的结构示意图。
附图标记：
1-炉体
2-顶隔热层
3-底隔热层
4-侧隔热层
5-顶加热器
6-侧加热器
7-加热器移动装置
8-坩埚
9-控制器
10-双电源结构
100-子电源
具体实施方式
为改善铸锭炉内等温线分布，提高多晶硅铸锭的品质和效率，并降低能耗。，本发明实施例提供了一种多晶硅铸锭炉。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
参考图1，本发明一种实施例提供的多晶硅铸锭炉，包括炉体1、顶隔热层2、底隔热层3、侧隔热层4、顶加热器5、侧加热器6，加热器移动装置7，和坩埚8，其中，顶隔热层2、底隔热层3和侧隔热层4拼装包覆于坩埚8外侧，加热器移动装置7与侧加热器6电连接、且承载和带动侧加热器6移动。
本发明实施例提供的多晶硅铸锭炉，为侧加热器配置了加热器移动装置，从而具备了目前所有铸锭炉没有的侧加热器的移动功能。通过侧加热器的上下移动，配合侧隔热层的开度，再结合双电源的功率配比调节，能够更加灵活的改善铸锭炉内等温线分布，提高多晶硅铸锭的品质和效率，并降低能耗。
在本发明另一个实施例中，如图2所示，多晶硅铸锭炉还包括控制器9，该控制器9与加热器移动装置7相连接，控制器9控制顶加热器5和侧加热器6的工作状态，并通过加热器移动装置7控制侧加热器6的运动状态。
进一步的，本发明实施例的多晶硅铸锭炉的侧加热器的位置沿竖直方向可调。在本实施例中，增加控制器对顶加热器、侧加热器的工作或运动状态进行控制，能够进一步提高多晶硅铸锭炉的工作效率，侧加热器的运动能够更方便地改变铸锭炉内等温线，从而实现铸锭品质好、效率高、能耗低。
在本发明又一实施例中，如图3所示，多晶硅铸锭炉的侧隔热层4的位置沿竖直方向可调，当侧隔热层4上升时，侧隔热层4与底隔热层3之间具有开口。侧隔热层的位置在竖直方向上调整，能够较好的调节坩埚8内的温度，营造更有利于铸锭需要的等温线，从而提高多晶硅铸锭的品质和效率，并降低能耗。
参考图4，在本发明再一实施例中，多晶硅铸锭炉还包括双电源结构10，该双电源结构10具有两个独立的子电源100，两个子电源100分别与顶加热器5和侧加热器6相连接。双电源结构采用独立的两个子电源分别为顶加热器和侧加热器进行供电以及功率控制，能够更好地控制炉体内的热场和等温线，更好地控制硅晶体的结晶速率和过程，还能够降低铸锭能耗，延长加热器和双电源结构的使用寿命。
在本发明一个优选地实施例中，多晶硅铸锭炉的炉体与双电源结构绝缘。炉体和双电源结构绝缘，即炉体与加热器和双电源结构连接的电极处绝缘，能够提高铸锭过程中的操作安全性，还能够提高多晶硅铸锭的品质和效率，并降低能耗。
在本发明另一个优选的实施例中，多晶硅铸锭炉还包括真空系统，该真空系统用于维持铸锭炉工作时的内部坩埚处的真空度。由于硅单质的化学性质很不稳定，极容易与其他物质发生反应，因此保证多晶硅铸锭过程中的真空很有必要，防止硅单质与空气中的氧气、二氧化碳等气体发生反应，提高多晶硅铸锭的品质。
在本发明又一个优选的实施例中，多晶硅铸锭炉还包括设置于炉体内的检测系统，该检测系统具体包括温度检测模块、压力检测模块、红外检测模块、泄露检测模块和流量检测模块中的至少一个。温度检测模块集成了多块温度传感器，能够检测出炉体内的温度。温度传感器优选设置在能够检测坩埚温度以及顶、侧加热器温度的位置。压力检测模块则包括若干压力传感器，用于检测炉体内的气压。其他模块也相应的集成了对应的传感器，根据需要自行选用以及设置。在铸锭过程中，操作人员可根据检测模块的检测结果对铸锭流程进行调整，从而提高多晶硅铸锭的品质和效率，并降低能耗。上述检测模块工作人员可根据实际情况进行选用，各种检测模块的安装位置也可根据具体使用情况进行调整，不应理解为对本发明的具体限定。
本发明实施例不对多晶硅铸锭炉的炉体材质进行具体限定，实际应用中选择耐高温、高强度的材质即可，优选采用不锈钢炉体。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种多晶硅铸锭炉，其特征在于，包括炉体、顶隔热层、底隔热层、侧隔热层、顶加热器、侧加热器，加热器移动装置和坩埚，其中，所述顶隔热层、底隔热层和侧隔热层拼装包覆于所述坩埚外侧，所述加热器移动装置与所述侧加热器电连接、且承载和带动所述侧加热器移动。
2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述加热器移动装置相连接，所述控制器控制所述顶加热器和侧加热器的工作状态，并通过所述加热器移动装置控制所述侧加热器的运动状态。
3.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述侧加热器的位置沿竖直方向可调。
4.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述侧隔热层的位置沿竖直方向高度可调，当所述侧隔热层上升时，所述侧隔热层与所述底隔热层之间具有开口。
5.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，还包括双电源结构，所述双电源结构具有两个独立的子电源，所述两个子电源分别与所述顶加热器和侧加热器相连接。
6.根据权利要求5所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述炉体与所述双电源结构绝缘。
7.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，还包括真空系统，所述真空系统用于维持铸锭炉工作时的内部真空度。
8.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，还包括设置于炉体内的检测系统，所述检测系统包括温度检测模块、压力检测模块、红外检测模块、泄露检测模块和流量检测模块中的至少一个。
9.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述炉体为不锈钢炉体。
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| JP2013112581A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Sharp Corp | 坩堝、多結晶シリコンインゴットの製造方法、多結晶シリコンインゴット、多結晶シリコンウエハ、多結晶シリコン太陽電池、多結晶太陽電池モジュール |
| CN202989351U (zh) * | 2012-09-19 | 2013-06-12 | 杭州慧翔电液技术开发有限公司 | 基于多加热器的铸锭炉热场结构 |
| CN103572365A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-02-12 | 青岛隆盛晶硅科技有限公司 | 一种侧部加热器可移动的铸锭炉及铸锭生产工艺 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101775641A (zh) * | 2010-02-09 | 2010-07-14 | 宁波晶元太阳能有限公司 | 用于多晶硅垂直定向生长的随动隔热环热场结构 |
| JP2013112581A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Sharp Corp | 坩堝、多結晶シリコンインゴットの製造方法、多結晶シリコンインゴット、多結晶シリコンウエハ、多結晶シリコン太陽電池、多結晶太陽電池モジュール |
| CN202989351U (zh) * | 2012-09-19 | 2013-06-12 | 杭州慧翔电液技术开发有限公司 | 基于多加热器的铸锭炉热场结构 |
| CN103572365A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-02-12 | 青岛隆盛晶硅科技有限公司 | 一种侧部加热器可移动的铸锭炉及铸锭生产工艺 |
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