CN203700581U - 单晶炉双加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单晶炉双加热系统，所述单晶炉双加热系统包括沿所述单晶炉炉壁设置的环形的主加热器，所述单晶炉双加热系统还包括设置在所述单晶炉炉底的底部加热器。本实用新型可进一步降低单晶炉中单晶棒头部的含氧量。

Description

单晶炉双加热系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能级硅单晶制备技术领域，尤其与一种单晶炉双加热系统有关。

背景技术

近年来，能源危机越发严重，传统能源对环境的污染也成为社会和国民经济发展的主要制约因素。为了实现可持续发展，各国都在积极调整能源结构，大力发展可再生能源，太阳能电池技术成为全球关注的热点。

目前，在光伏领域很多专家的研究结论一致认为：影响电池片衰减的主要因素之一是硅单晶中B-O的存在。因而降低太阳能级硅单晶的氧含量成了各个硅单晶制造企业奋斗的方向。

现有技术的单晶炉如图1和图2所示，其加热系统只包括沿单晶炉炉壁设置的环形加热系统10，环形加热系统10由呈蛇形延伸的两加热器件并联形成，由连接件11连接位于单晶炉炉底的主电极13，在单晶炉炉底内侧，以90度间隔设置有两主电极13和两副电极12，在现有的单晶炉中，副电极只是起到支撑的作用，没有用来连接加热器件。

各个厂商相应陆续采取了很多措施来降低单晶棒中氧含量，例如：降低埚转、增加氩气流量、降低单晶生长时的功率、减少投料量、使用涂层石英埚等措施。

然而，上述措施的结果是太阳能级硅单晶头部氧含量的控制水平大都在18-20ppm左右。进一步降低氧含量显得举步维艰。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的为提供一种单晶炉双加热系统，以进一步降低单晶炉中单晶棒头部的含氧量。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种单晶炉双加热系统，所述单晶炉双加热系统包括沿所述单晶炉炉壁设置的环形的主加热器，所述单晶炉双加热系统还包括设置在所述单晶炉炉底的底部加热器。

本实用新型的单晶炉双加热系统，优选的，所述底部加热器为板状加热器。

本实用新型的单晶炉双加热系统，优选的，所述底部加热器由呈蛇形延伸的两加热器件并联形成。

本实用新型的单晶炉双加热系统，优选的，所述底部加热器固定于两石墨电极之间，所述石墨电极连接于单晶炉底部内侧的副电极。

本实用新型的单晶炉双加热系统，优选的，所述环形加热器连接于单晶炉底部内侧的主电极，所述主电极和所述副电极相隔90度布置。

本实用新型的单晶炉双加热系统，优选的，所述石墨电极与所述副电极之间通过螺栓固定连接。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型从单晶炉加热器结构设计着手，从硅单晶中氧的来源及产生机理研究并充分考虑到操作的安全性，最终设计得出。进一步降低单晶棒头部的氧含量到16ppm左右。本实用新型从双加热器的结构设计上充分考虑到如何减少单晶拉制过程中氧的产生；在操作安全性上，充分考虑到如何避免化料时漏硅安全事故的发生。

附图说明

图1为现有技术的单晶炉加热系统的主视剖视示意图。

图2为现有技术的单晶炉加热系统的俯视示意图。

图3为本实用新型实施例的单晶炉双加热系统中主加热器的主视剖视示意图。

图4为本实用新型实施例的单晶炉双加热系统中主加热器的俯视示意图。

图5为本实用新型实施例的单晶炉双加热系统中底部加热器的主视剖视示意图。

图6为本实用新型实施例的单晶炉双加热系统中底部加热器的俯视示意图。

图7为本实用新型实施例的单晶炉双加热系统的主视剖视示意图。

图8为本实用新型实施例的单晶炉双加热系统的俯视示意图。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是，本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

如图3-图8所示，本实用新型实施例的单晶炉双加热系统，包括主加热器20和底部加热器30。

其中，如图3和图4所示，环形的主加热器20沿单晶炉炉壁设置，主加热器20由呈蛇形延伸的两加热器件并联形成，由连接件21连接位于单晶炉炉底的主电极23，在单晶炉炉底内侧，以90度间隔设置有两主电极23和两副电极22，本实施例中，副电极22不再只是起到支撑的作用，而是还用来连接底部加热器30。

如图5和图6所示，底部加热器30为板状加热器，由呈蛇形延伸的两加热器件并联形成。如图7所示，底部加热器30固定于两石墨电极34之间，而石墨电极34则通过螺栓35连接于单晶炉底部内侧的副电极22。

底部加热器30的非连接石墨电极34的两端具有通孔31，通孔31的作用是通过石墨螺丝将底部加热器30固定到副电极22上。

本实用新型实施例的单晶炉双加热系统，其底部加热器30，在硅料熔融阶段，起到加快硅料的熔化速度的作用，在融化完毕拉单晶开始时，可以关闭底部加热器30，减缓硅料与石英埚反应速度，减少一氧化硅的生成，从而进一步降低单晶棒头部的氧含量到16ppm左右。

本领域技术人员应当意识到在不脱离本实用新型所附的权利要求所揭示的本实用新型的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本实用新型的权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种单晶炉双加热系统，所述单晶炉双加热系统包括沿所述单晶炉炉壁设置的环形的主加热器，其特征在于，所述单晶炉双加热系统还包括设置在所述单晶炉炉底的底部加热器。

2.如权利要求1所述的单晶炉双加热系统，其中所述底部加热器为板状加热器。

3.如权利要求2所述的单晶炉双加热系统，其中所述底部加热器由呈蛇形延伸的两加热器件并联形成。

4.如权利要求1所述的单晶炉双加热系统，其中所述底部加热器固定于两石墨电极之间，所述石墨电极连接于单晶炉底部内侧的副电极。

5.如权利要求1所述的单晶炉双加热系统，其中所述环形加热器连接于单晶炉底部内侧的主电极，所述主电极和所述副电极相隔90度布置。

6.如权利要求1所述的单晶炉双加热系统，所述石墨电极与所述副电极之间通过螺栓固定连接。