CN109023519A - 铸锭炉 - Google Patents

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CN109023519A CN201810922822.3A CN201810922822A CN109023519A CN 109023519 A CN109023519 A CN 109023519A CN 201810922822 A CN201810922822 A CN 201810922822A CN 109023519 A CN109023519 A CN 109023519A
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陈养俊
闫灯周
肖贵云
张涛
黄晶晶
李亮
梅坤
刘文婷
金浩
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Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
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Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种铸锭炉，包括炉体和隔热笼，所述隔热笼内设有热交换台，所述热交换台上放置底板，所述底板上放置坩埚，所述坩埚的顶部设有顶部加热器，所述坩埚水平方向的四周设有侧部加热器，所述顶部加热器和所述侧部加热器独立控制，所述热交换台的下方设有水冷盘，所述水冷盘内设有中心位置流腔和四周边部流腔，所述中心位置流腔位于所述四周边部流腔的中心位置，所述中心位置流腔和所述四周边部流腔独立流通，所述中心位置流腔连接中心位置水流腔进水口和中心位置水流腔出水口，所述四周边部流腔连接四周边部水流腔进水口和四周边部水流腔出水口。本发明能够解决现有技术无法对炉内中心位置和四周位置的热场进行精细控制的问题。

Description

铸锭炉
技术领域
本发明涉及太阳能电池生产设备技术领域，特别是涉及一种铸锭炉。
背景技术
随着光伏市场的日趋成熟，竞争日趋激烈，在前期，由于多晶在铸锭成本上较单晶有明显的优势，使得多晶在整个光伏行业占据着较大的市场占有率。而近年来，由于多晶技术瓶颈的存在，在电池效率方面一直没有较大的技术突破，而单晶由于技术的飞速发展，使得成本急剧降低，单晶市场占有率急剧上升，造就了目前单晶、多晶同时存在的局面。
目前的铸锭炉内的热场环境主要存在以下问题，无法对炉内中心位置和四周位置的热场进行精细的控制，难以实现想要的铸锭炉内部热场分布状况，影响了多晶或单晶的品质。
发明内容
本发明的目的在于提出一种铸锭炉，以解决现有技术无法对炉内中心位置和四周位置的热场进行精细控制的问题。
一种铸锭炉，包括炉体和固定在所述炉体内部的隔热笼，所述隔热笼内设有热交换台，所述热交换台上放置底板，所述底板上放置坩埚，所述坩埚的顶部设有顶部加热器，所述坩埚水平方向的四周设有侧部加热器，所述顶部加热器和所述侧部加热器独立控制，所述热交换台的下方设有水冷盘，所述水冷盘内设有中心位置流腔和四周边部流腔，所述中心位置流腔位于所述四周边部流腔的中心位置，所述中心位置流腔和所述四周边部流腔独立流通，所述中心位置流腔连接中心位置水流腔进水口和中心位置水流腔出水口，所述四周边部流腔连接四周边部水流腔进水口和四周边部水流腔出水口。
根据本发明提出的铸锭炉，通过在水冷盘内设置中心位置流腔和四周边部流腔，中心位置流腔位于四周边部流腔的中心位置，且中心位置流腔和四周边部流腔独立流通，通过两个水流腔分别控制进水量，能够更精细的控制中心位置和边部四周的散热量，并配合铸锭炉内独立控制的顶部加热器和侧部加热器，能够最大限度的对铸锭炉整体热场的控制调节能力，更容易达到想要实现的铸锭炉内部热场分布状态，能够实现精细控制不同阶段晶粒的竖直性、连续性、晶粒大小，减小晶体中晶界密度和位错密度，最终提升晶体品质。
另外，根据本发明提供的铸锭炉，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述中心位置水流腔进水口和所述中心位置水流腔出水口分别穿过所述隔热笼，并连通至所述炉体的外端。
进一步地，所述四周边部水流腔进水口和所述四周边部水流腔出水口分别穿过所述隔热笼，并连通至所述炉体的外端。
进一步地，所述四周边部流腔呈矩形分布，所述中心位置流腔呈圆形分布。
进一步地，所述水冷盘为紫铜水冷盘。
进一步地，所述坩埚的底部设有底部加热器，所述底部加热器位于所述热交换台的下方。
进一步地，所述水冷盘位于所述底部加热器的下方。
进一步地，所述顶部加热器、所述侧部加热器以及所述底部加热器分布独立控制。
进一步地，所述坩埚的外部设有护板。
进一步地，所述炉体内设有支柱，所述支柱的一端固定在所述炉体的底部，另一端固定在所述热交换台的底部。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一实施例的铸锭炉的结构示意图；
图2是本发明一实施例的铸锭炉中水冷盘的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、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。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1及图2，本发明的一实施例提出的铸锭炉，包括炉体11和固定在所述炉体11内部的隔热笼12，所述隔热笼12内设有热交换台13，所述热交换台13上放置底板14，所述底板14上放置坩埚15，坩埚15的外部设有护板24。
所述坩埚15的顶部设有顶部加热器16，所述坩埚15水平方向的四周设有侧部加热器17，所述顶部加热器16和所述侧部加热器17独立控制，所述热交换台13的下方设有水冷盘18。所述水冷盘18优选为紫铜水冷盘。
其中，所述水冷盘18内设有中心位置流腔181和四周边部流腔182，所述中心位置流腔181位于所述四周边部流腔182的中心位置，所述四周边部流腔182具体呈矩形分布，所述中心位置流腔181具体呈圆形分布。
所述中心位置流腔181和所述四周边部流腔182独立流通，所述中心位置流腔181连接中心位置水流腔进水口19和中心位置水流腔出水口20，所述四周边部流腔182连接四周边部水流腔进水口21和四周边部水流腔出水口22。
本实施例中，所述中心位置水流腔进水口19和所述中心位置水流腔出水口20分别穿过所述隔热笼12，并连通至所述炉体11的外端。且所述四周边部水流腔进水口21和所述四周边部水流腔出水口22分别穿过所述隔热笼12，并连通至所述炉体11的外端。
本实施例中，所述坩埚15的底部设有底部加热器23，所述底部加热器23位于所述热交换台13的下方。具体的，所述水冷盘18位于所述底部加热器23的下方。
优选的，所述顶部加热器16、所述侧部加热器17以及所述底部加热器23分布独立控制，以进一步保证炉内各个位置的精细化控制。
本实施例中，所述炉体11内设有支柱25，所述支柱25的一端固定在所述炉体11的底部，另一端固定在所述热交换台13的底部。
根据本实施例提出的铸锭炉，通过在水冷盘内设置中心位置流腔和四周边部流腔，中心位置流腔位于四周边部流腔的中心位置，且中心位置流腔和四周边部流腔独立流通，通过两个水流腔分别控制进水量，能够更精细的控制中心位置和边部四周的散热量，并配合铸锭炉内独立控制的顶部加热器和侧部加热器，能够最大限度的对铸锭炉整体热场的控制调节能力，更容易达到想要实现的铸锭炉内部热场分布状态，能够实现精细控制不同阶段晶粒的竖直性、连续性、晶粒大小，减小晶体中晶界密度和位错密度，最终提升晶体品质。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述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本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)

1.一种铸锭炉，包括炉体和固定在所述炉体内部的隔热笼，其特征在于，所述隔热笼内设有热交换台，所述热交换台上放置底板，所述底板上放置坩埚，所述坩埚的顶部设有顶部加热器，所述坩埚水平方向的四周设有侧部加热器，所述顶部加热器和所述侧部加热器独立控制，所述热交换台的下方设有水冷盘，所述水冷盘内设有中心位置流腔和四周边部流腔，所述中心位置流腔位于所述四周边部流腔的中心位置，所述中心位置流腔和所述四周边部流腔独立流通，所述中心位置流腔连接中心位置水流腔进水口和中心位置水流腔出水口，所述四周边部流腔连接四周边部水流腔进水口和四周边部水流腔出水口。
2.根据权利要求1所述的铸锭炉，其特征在于，所述中心位置水流腔进水口和所述中心位置水流腔出水口分别穿过所述隔热笼，并连通至所述炉体的外端。
3.根据权利要求1所述的铸锭炉，其特征在于，所述四周边部水流腔进水口和所述四周边部水流腔出水口分别穿过所述隔热笼，并连通至所述炉体的外端。
4.根据权利要求1所述的铸锭炉，其特征在于，所述四周边部流腔呈矩形分布，所述中心位置流腔呈圆形分布。
5.根据权利要求1所述的铸锭炉，其特征在于，所述水冷盘为紫铜水冷盘。
6.根据权利要求1所述的铸锭炉，其特征在于，所述坩埚的底部设有底部加热器，所述底部加热器位于所述热交换台的下方。
7.根据权利要求6所述的铸锭炉，其特征在于，所述水冷盘位于所述底部加热器的下方。
8.根据权利要求6所述的铸锭炉，其特征在于，所述顶部加热器、所述侧部加热器以及所述底部加热器分布独立控制。
9.根据权利要求1所述的铸锭炉，其特征在于，所述坩埚的外部设有护板。
10.根据权利要求1所述的铸锭炉，其特征在于，所述炉体内设有支柱，所述支柱的一端固定在所述炉体的底部，另一端固定在所述热交换台的底部。
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