CN203373447U - 一种有籽晶铸锭坩埚护板装置 - Google Patents
一种有籽晶铸锭坩埚护板装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203373447U CN203373447U CN201320329150.8U CN201320329150U CN203373447U CN 203373447 U CN203373447 U CN 203373447U CN 201320329150 U CN201320329150 U CN 201320329150U CN 203373447 U CN203373447 U CN 203373447U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- backplate
- seed crystal
- main body
- ingot casting
- crystal ingot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical class [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims description 4
- IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N [C].[C] Chemical group [C].[C] IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 4
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种有籽晶铸锭坩埚护板装置，由热导率较高的材料制成的主体护板和热导率较低的材料制成的辅助护板组合而成，所述主体护板设置在石英坩埚的四周，所述辅助护板设置在主体护板的侧面或下方并且辅助护板的高度小于主体护板的高度。本实用新型由两种或两种以上不同导热性能的材料组合而成，实现局部不同的导热性能，有效阻碍侧加热器对硅料底部籽晶的热辐射，使得在有籽晶铸锭中，能较好地保护籽晶剩余一定高度不被熔化，且剩余籽晶界面平整，有利于降低籽晶使用高度，降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶硅铸锭设备技术领域，特别涉及一种有籽晶铸锭坩埚护板装置。
背景技术
在太阳能光伏领域中，晶体硅由于其原料来源及制备成本优势，占整个太阳能光伏领域的90%以上，而在晶体硅的制备过程中，又以铸锭技术为主导地位。
目前，在晶体硅铸锭技术中，主要有普通多晶硅铸锭、单晶硅铸锭及目前较流行的高效多晶铸锭技术。这几种晶体硅铸锭技术的主要区别在于，单晶硅铸锭与高效多晶铸锭在装料时必须在坩埚底部铺设有籽晶，也可称为有籽晶铸锭技术，且需保证该籽晶在后期熔化过程中不被完全熔化，以作为后期晶体生长的形核中心，否则就变成普通多晶铸锭。而传统铸锭炉及坩埚护板在直接用于有籽晶铸锭技术时，底部籽晶不好保护，经常出现籽晶全部熔化或者边角籽晶熔化而中间籽晶却剩余很高的情况，故对于有籽晶铸锭技术，有必要对传统的铸锭热场进行适当调整以达到保护籽晶目的，这对当前行业内着力开展的单晶铸锭及高校多晶铸锭技术意义重大。
公告号为CN202415747U的中国专利公开了一种铸锭炉用石墨护板，这是一种在一定高度范围内具有较低导热系数的坩埚护板改良装置，其中每块石墨护板的底部都挖有一定高度的凹槽，通过填充空气或真空来取代之前的石墨材料，从而达到降低导热系数的目的，但这种方法应用起来较为复杂，且不能随意调整凹槽的高度，在铸锭过程中的普适性较弱。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种适用性更广、应用更简便、更加有效保护籽晶的有籽晶铸锭坩埚护板装置。
本实用新型的目的通过采取以下技术方案予以实现：
一种有籽晶铸锭坩埚护板装置，由热导率较高的材料制成的主体护板和热导率较低的材料制成的辅助护板组合而成，所述主体护板设置在石英坩埚的四周，所述辅助护板设置在主体护板的侧面或下方并且辅助护板的高度小于主体护板的高度。
本实用新型所述主体护板的材料为高纯石墨类材料，所述辅助护板的材料为碳碳类保温材料，如碳毡、软毡等常用保温材料。根据炉型及装料量，所述主体护板的高度优选为400～700mm，所述辅助护板的高度优选为10～200mm。
作为本实用新型的具体实施方式，所述辅助护板可设置在主体护板的外侧面、内侧面、内侧转角处或正下方，优选地，辅助护板设置在主体护板的正下方。
本实用新型所述主体护板由4块独立的护板组成，各护板之间由螺栓连接固定。
作为本实用新型的进一步改进，所述主体护板上设有溢流孔和/或排气孔。
与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：
（1）本实用新型通过采用两种或两种以上不同导热性能的材料组合而成，实现局部不同的导热性能，有效阻碍侧加热器对硅料底部籽晶的热辐射，使得在有籽晶铸锭中，能较好地保护籽晶剩余一定高度不被熔化，且剩余籽晶界面平整，有利于降低籽晶使用高度，从而降低生产成本。
（2）相对于现有的多晶硅铸锭坩埚护板，本实用新型只是增加了一套低热传导性辅助护板，该辅助护板可组合于主体护板的内侧、外侧以及正下方的一个或几个区域，其实施过程简单，且可轻松实现有籽晶铸锭与普通多晶铸锭的护板切换，适用性更广，应用更简便。
附图说明
图1是本实用新型实施例中辅助护板组合于主体护板外侧的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中辅助护板组合于主体护板正下方的结构示意图；
图3是本实用新型实施例中辅助护板组合于主体护板内侧的结构示意图；
图4是图3的俯视图；
图5是本实用新型实施例中辅助护板组合于主体护板内侧转角处的结构示意图；
图6是图5的俯视图。
图中，1、石英坩埚，2、排气孔，3、主体护板，4、螺栓，5、辅助护板，6坩埚底板。
具体实施方式
下面结合附图用实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型提供的一种有籽晶铸锭坩埚护板装置，由热导率较高的材料制成的主体护板3和热导率较低的材料制成的辅助护板5组合而成，主体护板3设置在石英坩埚1的四周和坩埚底板6的上方，辅助护板5设置在主体护板3的侧面或下方并且辅助护板5的高度小于主体护板3的高度。主体护板3的材料为高纯石墨类材料，辅助护板5的材料为碳碳类保温材料，如碳毡、软毡等常用保温材料。根据炉型及装料量，主体护板3的高度优选为400～700mm，辅助护板5的高度优选为10～200mm。主体护板由4块独立的护板组成，各护板之间由螺栓4连接固定，主体护板4上设有溢流孔和/或排气孔2。
下面为四个不同的具体实施例。
实施例1
选用G5铸锭炉进行铸锭，石英坩埚1置于坩埚底板6上，将厚度为18mm的单晶硅块籽晶铺设于石英坩埚1底部，之后装入多晶硅原料。待装料完毕后，在石英坩埚1四周放置主体护板3并固定，如图1所示，其中主体护板3的材料为石墨，外侧选用长930mm、高80mm、厚20mm的碳毡作为辅助护板5。装好后送入铸锭炉内，抽真空后运行铸锭工艺，完成铸锭过程。硅锭开方后检测，籽晶保持完全，且界面平整，边部、中心籽晶高度差低于1.6mm。
实施例2
选用G5铸锭炉进行铸锭，石英坩埚1置于坩埚底板6上，将厚度为18mm的多晶硅片籽晶铺设于石英坩埚1底部，之后装入多晶硅原料。待装料完毕后，在石英坩埚1四周放置主体护板3并固定，如图2所示，其中主体护板3的材料为石墨，正下方选用长910mm、高50mm、厚30mm的碳毡作为辅助护板5。装好后送入铸锭炉内，抽真空后运行铸锭工艺，完成铸锭过程。硅锭开方后检测，籽晶保持完全，且界面平整，边部、中心籽晶高度差低于1.9mm。
实施例3
选用G5铸锭炉进行铸锭，石英坩埚1置于坩埚底板6上，将厚度为20mm的多晶硅片籽晶铺设于石英坩埚1底部，之后装入多晶硅原料。待装料完毕后，在石英坩埚1四周放置主体护板3并固定，如图3和图4所示，其中主体护板3的材料为石墨，内侧选用长890mm、高110mm、厚10mm的碳毡作为辅助护板5。装好后送入铸锭炉内，抽真空后运行铸锭工艺，完成铸锭过程。硅锭开方后检测，籽晶保持完全，且界面平整，边部、中心籽晶高度差低于2.3mm。
实施例4
选用G6铸锭炉进行铸锭，石英坩埚1置于坩埚底板6上，将厚度为20mm的多晶硅片籽晶铺设于石英坩埚1底部，之后装入多晶硅原料。待装料完毕后，在石英坩埚1四周放置主体护板3并固定，如图5和图6所示，其中主体护板3的材料为石墨，内侧转角处选用长200mm、高150mm、厚10mm的碳毡作为辅助护板5。装好后送入铸锭炉内，抽真空后运行铸锭工艺，完成铸锭过程。硅锭开方后检测，籽晶保持完全，且界面平整，边部、中心籽晶高度差低于3mm。
上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (9)
1.一种有籽晶铸锭坩埚护板装置，其特征在于，由热导率较高的材料制成的主体护板和热导率较低的材料制成的辅助护板组合而成，所述主体护板设置在石英坩埚的四周，所述辅助护板设置在主体护板的侧面或下方并且辅助护板的高度小于主体护板的高度。
2.根据权利要求1所述的有籽晶铸锭坩埚护板装置，其特征在于，所述主体护板的材料为高纯石墨类材料，所述辅助护板的材料为碳碳类保温材料。
3.根据权利要求2所述的有籽晶铸锭坩埚护板装置，其特征在于，所述主体护板的高度为400～700mm，所述辅助护板的高度为10～200mm。
4.根据权利要求3所述的有籽晶铸锭坩埚护板装置，其特征在于，所述辅助护板设置在主体护板的外侧面。
5.根据权利要求3所述的有籽晶铸锭坩埚护板装置，其特征在于，所述辅助护板设置在主体护板的内侧面。
6.根据权利要求3所述的有籽晶铸锭坩埚护板装置，其特征在于，所述辅助护板设置在主体护板的内侧转角处。
7.根据权利要求3所述的有籽晶铸锭坩埚护板装置，其特征在于，所述辅助护板设置在主体护板的正下方。
8.根据权利要求4～7任一项所述的有籽晶铸锭坩埚护板装置，其特征在于，所述主体护板由4块独立的护板组成，各护板之间由螺栓连接固定。
9.根据权利要求8所述的有籽晶铸锭坩埚护板装置，其特征在于，所述主体护板上设有溢流孔和/或排气孔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320329150.8U CN203373447U (zh) | 2013-06-08 | 2013-06-08 | 一种有籽晶铸锭坩埚护板装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320329150.8U CN203373447U (zh) | 2013-06-08 | 2013-06-08 | 一种有籽晶铸锭坩埚护板装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203373447U true CN203373447U (zh) | 2014-01-01 |
Family
ID=49835992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320329150.8U Expired - Lifetime CN203373447U (zh) | 2013-06-08 | 2013-06-08 | 一种有籽晶铸锭坩埚护板装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203373447U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103924294A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-16 | 南通综艺新材料有限公司 | 一种多晶硅及其制备方法 |
| CN107177883A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-09-19 | 晶科能源有限公司 | 一种石墨护板和多晶铸锭炉 |
| CN107338475A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-10 | 晶科能源有限公司 | 坩埚护板 |
-
2013
- 2013-06-08 CN CN201320329150.8U patent/CN203373447U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103924294A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-16 | 南通综艺新材料有限公司 | 一种多晶硅及其制备方法 |
| CN107177883A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-09-19 | 晶科能源有限公司 | 一种石墨护板和多晶铸锭炉 |
| CN107338475A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-10 | 晶科能源有限公司 | 坩埚护板 |
| CN107338475B (zh) * | 2017-07-28 | 2023-08-22 | 晶科能源股份有限公司 | 坩埚护板 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102162125B (zh) | 多晶硅铸锭炉热场结构 | |
| CN104195634B (zh) | 大尺寸硅锭多晶铸锭炉热场结构 | |
| CN101775641B (zh) | 用于多晶硅垂直定向生长的随动隔热环热场结构 | |
| CN102644108B (zh) | 一种铸造法生长硅晶体的装料方法以及生长硅晶体的工艺 | |
| CN203373447U (zh) | 一种有籽晶铸锭坩埚护板装置 | |
| CN102041550A (zh) | 一种提高单晶炉热场坩埚使用寿命的方法及直拉单晶炉 | |
| CN106048718A (zh) | 一种多晶硅半熔铸锭用排杂方法 | |
| CN202390560U (zh) | 大容量多晶硅铸锭炉热场结构 | |
| CN203976975U (zh) | 一种多晶硅铸锭炉用热交换台及多晶硅铸锭炉 | |
| CN205205273U (zh) | 具有可调节连接杆的铸锭炉热场装置 | |
| CN201634792U (zh) | 一种直拉单晶炉 | |
| CN202755096U (zh) | 铸锭炉用隔热装置 | |
| CN203200374U (zh) | 多晶硅铸锭炉热场结构 | |
| CN202187081U (zh) | 一种单晶炉热场 | |
| CN204281893U (zh) | 一种定向固化保温热场 | |
| CN203999908U (zh) | 多晶硅铸锭热场结构 | |
| CN202744655U (zh) | 一种直拉法制备单晶硅所使用的石墨加热器 | |
| CN207811931U (zh) | 一种准g7铸锭热场用的坩埚护板装置 | |
| CN207347695U (zh) | 多晶硅锭铸锭炉长晶均热坩埚结构 | |
| CN206188924U (zh) | 一种多晶硅铸锭炉 | |
| CN201942784U (zh) | 一种适于直拉法中20英寸硅单晶生长的热场装置 | |
| CN102268731A (zh) | 用于晶体生长的温场系统 | |
| CN206828678U (zh) | 一种多晶铸锭坩埚护板 | |
| CN205368538U (zh) | 一种适用于多晶铸造半熔工艺的石英坩埚 | |
| CN201817569U (zh) | 制造单晶锭的系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140101 |