CN203653756U - 一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，包括填装于石英坩埚内的硅料，所述石英坩埚的内侧壁与硅料之间垫装有一层由块状多晶硅拼装形成的护边；护边位于碎硅片铺装层二上方；护边的上部内侧布设有一个由块状多晶硅拼装形成的围板，围板的顶部高度高于护边的顶部高度。本实用新型结构简单、设计合理且装料过程简便，能有效增加石英坩埚的投料量，并且能实现批量化生产。
Description
技术领域
本实用新型属于多晶硅铸锭技术领域，尤其是涉及一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构。
背景技术
光伏发电是当前最重要的清洁能源之一，具有极大的发展潜力。制约光伏行业发展的关键因素，一方面是光电转化效率低，另一方面是成本偏高。光伏硅片是生产太阳能电池和组件的基本材料，用于生产光伏硅片的多晶硅纯度必须在6N级以上（即非硅杂质总含量在1ppm以下），否则光伏电池的性能将受到很大的负面影响。近几年，多晶硅片生产技术有了显著进步，多晶铸锭技术已从G4（每个硅锭重约270公斤，可切4×4=16个硅方)进步到G5(5×5=25个硅方），然后又进步到G6(6×6=36个硅方)。并且，所生产多晶硅铸锭的单位体积逐步增大，成品率增加，且单位体积多晶硅铸锭的制造成本逐步降低。目前，如何制造出体积更大的多晶硅铸锭，是降低制造成本的重要措施。
实际生产过程中，太阳能多晶硅铸锭时，需使用石英坩埚来填装硅料，且将硅料投入石英坩埚后，通常情况下还需经加热、熔化、长晶、退火、冷却等步骤，才能完成多晶硅铸锭过程。因而，如需制造体积更大的多晶硅铸锭，就需增加石英坩埚的投料量。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其结构简单、设计合理 且装料过程简便，能有效增加石英坩埚的投料量，并能实现批量化生产。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征在于：包括填装于石英坩埚内的硅料，所述石英坩埚的内侧壁与硅料之间垫装有一层由块状多晶硅拼装形成的护边；所述护边的上部内侧布设有一个由块状多晶硅拼装形成的围板，所述围板的顶部高度高于护边的顶部高度。
上述一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征是：所述石英坩埚底部平铺有一层碎硅片铺装层一，所述碎硅片铺装层一上平铺有一层与硅料同步熔化的碎硅片铺装层二，所述碎硅片铺装层二平铺在碎硅片铺装层一与硅料之间，且碎硅片铺装层一为位于碎硅片铺装层二与石英坩埚底部之间的垫层；所述碎硅片铺装层一和碎硅片铺装层二的厚度均不小于5mm，且碎硅片铺装层一和碎硅片铺装层二的总厚度不小于20mm；所述护边位于碎硅片铺装层二上方。
上述一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征是：所述护边的顶部高度高于石英坩埚的顶部高度。
上述一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征是：所述硅料上部盖装有一层由块状多晶硅拼装形成的盖顶，所述盖顶位于围板内。
上述一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征是：所述护边的外部结构和尺寸均与石英坩埚的内部结构和尺寸相同，所述盖顶的形状和尺寸均与其所布设位置处围板的内部形状和尺寸相同。
上述一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征是：所述盖顶的顶面高度高于石英坩埚的顶部高度。
上述一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征是：所述护边的顶部高度比石英坩埚的顶部高度高40mm～45mm。
上述一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征是：所述石英坩埚平放于水平底板上，所述水平底板上设置有对石英坩埚进行限位 的外护板，所述外护板的顶部高度高于石英坩埚的顶部高度，所述石英坩埚布放于外护板内。
上述一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征是：所述硅料为采用硅烷法生产的颗粒状多晶硅。
上述一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征是：所述碎硅片铺装层一和碎硅片铺装层二的总厚度为20mm～40mm，所述碎硅片铺装层一的厚度为5mm～20mm。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单、设计合理且装料过程简便。
2、所用围板结果简单且围挡方便，采用回收的块状多晶硅拼装而成。并且采用围板后能将石英坩埚的投料量增加5%～10%。
3、使用效果好且实用价值高，能有效增大石英坩埚的投料量，并能将出材率提高5%～10%，并相应能降低所生产单位体积多晶硅铸锭的制造成本，同时能保证硅液结晶后不与石英坩埚发生粘连，以保证多晶硅铸锭脱模的完整性。另外，实际进行多晶硅铸锭时，以石英坩埚铺装的碎硅片铺装层一和碎硅片铺装层二作为籽晶，并且对硅料进行熔化时，仅熔化碎硅片铺装层二，而保留碎硅片铺装层一不熔化；长晶过程中，控制未熔化的碎硅片铺装层一与已熔融硅液的接触时间，使得长晶沿着碎硅片晶向定向凝固，并且能实现批量化生产。
综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且装料过程简便，能有效增加石英坩埚的投料量，并能实现批量化生产。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明:
1—石英坩埚； 2—碎硅片铺装层一； 3—硅料；
4—碎硅片铺装层二； 5—护边； 6—外护板；
7—水平底板； 8—盖顶； 9—围板。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括填装于石英坩埚1内的硅料3，所述石英坩埚1的内侧壁与硅料3之间垫装有一层由块状多晶硅拼装形成的护边5。所述护边5的上部内侧布设有一个由块状多晶硅拼装形成的围板9，所述围板9的顶部高度高于护边5的顶部高度。
本实施例中，所述石英坩埚1底部平铺有一层碎硅片铺装层一2，所述碎硅片铺装层一2上平铺有一层与硅料3同步熔化的碎硅片铺装层二4，所述碎硅片铺装层二4平铺在碎硅片铺装层一2与硅料3之间，且碎硅片铺装层一2为位于碎硅片铺装层二4与石英坩埚1底部之间的垫层。所述碎硅片铺装层一2和碎硅片铺装层二4的厚度均不小于5mm，且碎硅片铺装层一2和碎硅片铺装层二4的总厚度不小于20mm。所述护边5位于碎硅片铺装层二4上方。
本实施例中，所述碎硅片铺装层一2和碎硅片铺装层二4的总厚度为20mm～40mm，所述碎硅片铺装层一2的厚度为5mm～20mm。
实际进行装料时，可以根据具体需要，对碎硅片铺装层一2和碎硅片铺装层二4的总厚度以及碎硅片铺装层一2的厚度进行相应调整。
本实施例中，所述护边5的顶部高度高于石英坩埚1的顶部高度。
同时，所述硅料3上部盖装有一层由块状多晶硅拼装形成的盖顶8，所述盖顶8位于围板9内。
实际加工时，所述护边5的外部结构和尺寸均与石英坩埚2的内部结构和尺寸相同，所述盖顶8的形状和尺寸均与其所布设位置处围板9的内部形状和尺寸相同。
本实施例中，所述盖顶8的顶面高度高于石英坩埚1的顶部高度。并且，所述护边5的顶部高度比石英坩埚1的顶部高度高40mm～45mm。
本实施例中，所述石英坩埚1平放于水平底板7上，所述水平底板7上设置有对石英坩埚1进行限位的外护板6，所述外护板6的顶部高度高于石英坩埚1的顶部高度，所述石英坩埚1布放于外护板6内。
本实施例中，所述硅料3为采用硅烷法生产的颗粒状多晶硅。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征在于：包括填装于石英坩埚（1）内的硅料（3），所述石英坩埚（1）的内侧壁与硅料（3）之间垫装有一层由块状多晶硅拼装形成的护边（5）；所述护边（5）的上部内侧布设有一个由块状多晶硅拼装形成的围板（9），所述围板（9）的顶部高度高于护边（5）的顶部高度。
2.按照权利要求1所述的一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征在于：所述石英坩埚（1）底部平铺有一层碎硅片铺装层一（2），所述碎硅片铺装层一（2）上平铺有一层与硅料（3）同步熔化的碎硅片铺装层二（4），所述碎硅片铺装层二（4）平铺在碎硅片铺装层一（2）与硅料（3）之间，且碎硅片铺装层一（2）为位于碎硅片铺装层二（4）与石英坩埚（1）底部之间的垫层；所述碎硅片铺装层一（2）和碎硅片铺装层二（4）的厚度均不小于5mm，且碎硅片铺装层一（2）和碎硅片铺装层二（4）的总厚度不小于20mm；所述护边（5）位于碎硅片铺装层二（4）上方。
3.按照权利要求1或2所述的一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征在于：所述护边（5）的顶部高度高于石英坩埚（1）的顶部高度。
4.按照权利要求1或2所述的一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征在于：所述硅料（3）上部盖装有一层由块状多晶硅拼装形成的盖顶（8），所述盖顶（8）位于围板（9）内。
5.按照权利要求4所述的一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征在于：所述护边（5）的外部结构和尺寸均与石英坩埚（2）的内部结构和尺寸相同，所述盖顶（8）的形状和尺寸均与其所布设位置处围板（9）的内部形状和尺寸相同。
6.按照权利要求4所述的一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征在于：所述盖顶（8）的顶面高度高于石英坩埚（1）的顶部高度。
7.按照权利要求3所述的一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征在于：所述护边（5）的顶部高度比石英坩埚（1）的顶部高度高40mm～45mm。
8.按照权利要求1或2所述的一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征在于：所述石英坩埚（1）平放于水平底板（7）上，所述水平底板（7）上设置有对石英坩埚（1）进行限位的外护板（6），所述外护板（6）的顶部高度高于石英坩埚（1）的顶部高度，所述石英坩埚（1）布放于外护板（6）内。
9.按照权利要求1或2所述的一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征在于：所述硅料（3）为采用硅烷法生产的颗粒状多晶硅。
10.按照权利要求2所述的一种能增加投料量的多晶硅铸锭坩埚装料结构，其特征在于：所述碎硅片铺装层一（2）和碎硅片铺装层二（4）的总厚度为20mm～40mm，所述碎硅片铺装层一（2）的厚度为5mm～20mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN104975341A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-10-14 | 吴倩颖 | 一种单晶拉制增加投料的方法 |
| CN106591947A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-04-26 | 南通大学 | 一种缓冲式多晶硅籽晶铸锭熔化结晶工艺 |
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| CN106835271A (zh) * | 2017-01-12 | 2017-06-13 | 南通大学 | 一种缓冲式多晶硅籽晶熔化控制的装料方法 |
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