CN204898120U - 一种多晶硅铸锭装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多晶硅铸锭装置，包括炉体、坩埚、磁控装置、真空装置和加热装置；所述炉体内设有保温层，所述保温层内设置所述加热装置；所述坩埚、所述磁控装置均设置于炉体内；所述磁控装置设于所述坩埚下部，并与所述坩埚通过导磁管路连接。所述真空装置设于所述炉体外，并与所述炉体通过真空管路连接。本实用新型中磁控装置具有定向凝固的作用，在对多晶硅定向凝固过程中，能够使得杂质分布具有方向性，减少尾部废料的切除率，并且该装置的设置提高了多晶硅的纯度，从而获得5N的高纯硅，符合晶硅太阳能对多晶硅纯度的要求。另外，本实用新型的多晶硅铸锭装置减少了原料的浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及多晶硅生产工艺领域，尤其涉及一种多晶硅铸锭装置。
背景技术
多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池的发电效率要求硅具有较高的纯度。在对硅原料进行提纯的过程中，定向凝固提纯属于关键的、必不可少的环节，在凝固过程中坩埚底端的硅液首先开始凝固达到分凝平衡，分凝系数小的杂质从凝固的硅中向液态不断扩散分离出来，而聚集在液态，为达到分凝平衡，分凝系数小的杂质从凝固的硅向液态不断扩散分离出来而聚集在液态，随着凝固不断进行，金属杂质在液态中的浓度越来越高，最后在铸锭的顶端凝固下来，凝固完成后在较高温度下保温一段时间，使各成分充分扩散以达到分凝平衡，最后将金属杂质含量较高的一端切除，得到提纯的晶硅铸锭。
在目前的多晶硅定向凝固过程中，当定向凝固到75～85％时，坩埚中的固液界面趋向于水平，并且一直延续到定向凝固结束，因此切除废料时需要水平方向切除，切除率较大，造成能源和原料的极大浪费，因此也增加了成本。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种多晶硅铸锭装置，该多晶硅铸锭装置能够降低切除率，同时能够提高多晶硅的纯度。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种多晶硅铸锭装置，包括炉体、坩埚、磁控装置、真空装置和加热装置；
所述炉体内设有保温层，所述保温层内设置所述加热装置；
所述坩埚、所述磁控装置均设置于炉体内；
所述磁控装置设于所述坩埚下部，并与所述坩埚通过导磁管路连接；
所述真空装置设于所述炉体外，并与所述炉体通过真空管路连接。
优选地，还包括保温装置，所述保温装置环绕于所述坩埚外。
优选地，所述坩埚的数量与所述磁控装置的数量相同为2～100个。
优选地，所述保温层包括第一保温层和第二保温层。
优选地，所述第一保温层为耐火保温纤维层，所述第二保温层为石墨碳砖层。
优选地，所述加热装置为电极；所述电极对称安装在所述第二保温层内。
优选地，所述电极为石墨电极。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型中磁控装置具有定向凝固的作用，在对多晶硅定向凝固过程中，能够使得杂质分布具有方向性，减少尾部废料的切除率，并且该装置的设置提高了多晶硅的纯度，从而获得5N的高纯硅，符合晶硅太阳能对多晶硅纯度的要求。另外，本实用新型的多晶硅铸锭装置减少了原料的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型多晶硅铸锭装置的结构示意图。
图中：
1、炉体；2、坩埚；3、第一保温层；4、第二保温层；5、真空装置；51、真空管路；6、磁控装置；61、导磁管路；7、加热装置；8、保温装置。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供的多晶硅铸锭装置，包括炉体1、坩埚2、磁控装置6、真空装置5和加热装置7。
所述坩埚2设置于炉体1内，用于盛放要提纯的多晶硅。
所述磁控装置6设于坩埚2外，通过导磁管路61与坩埚2连接，用于对坩埚2中的硅液进行定向凝固，使得硅液中的杂质分布具有方向性，便于切除，减少尾部废料的切除率，并且磁控装置6的设置提高了多晶硅的纯度。具体实施时，可设置2～100个坩埚2和磁控装置6，优选10～80个，更优选20～50个，可实现多组多晶硅的同时提纯，保证高纯度多晶硅的批量化生产，提高了高纯度多晶硅的生产效率。
所述保温层用来减少炉内热量流失，从而保证提纯炉的保温性能。具体实施时，保温层包括第一保温层3和第二保温层4，第一保温层3为耐火保温纤维层，第二保温层4为石墨碳砖层，通过采用耐火材料纤维层和石墨碳砖层逐层保温，热传导逐渐降低，进而保证了提纯炉的保温性能。
所述加热装置7设于保温层内，节省炉体1空间，提高炉体1空间利用率，具体实施时，所述加热装置7为电极，对称安装在第二保温层4内，其中电极的数量为5～25个，相邻电极之间的距离相等，上述电极的设置使得炉体1内温度均匀，消除了盲区，避免了矿石资源的浪费，同时降低了能耗。
所述真空装置5用于保证炉体1的真空状态，该真空装置5设于炉体1一侧，通过真空管路51与炉体1连接，真空管路51设于炉体1外。
具体实施时，还包括保温装置8，环绕于所述坩埚2外，用于对坩埚2内的硅液进行保温。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种多晶硅铸锭装置，其特征在于：包括炉体、坩埚、磁控装置、真空装置和加热装置；
所述炉体内设有保温层，所述保温层内设置所述加热装置；
所述坩埚、所述磁控装置均设置于炉体内；
所述磁控装置设于所述坩埚下部，并与所述坩埚通过导磁管路连接；
所述真空装置设于所述炉体外，并与所述炉体通过真空管路连接。
2.如权利要求1所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于：还包括保温装置，所述保温装置环绕于所述坩埚外。
3.如权利要求1所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于：所述坩埚的数量与所述磁控装置的数量相同为2～100个。
4.如权利要求1所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于：所述保温层包括第一保温层和第二保温层。
5.如权利要求4所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于：所述第一保温层为耐火保温纤维层，所述第二保温层为石墨碳砖层。
6.如权利要求1所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于：所述加热装置为电极；所述电极对称安装在所述第二保温层内。
7.如权利要求1～6任一项所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于：所述电极为石墨电极。
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| CN201520654375.XU CN204898120U (zh) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 一种多晶硅铸锭装置 |
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Family Applications (1)
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2015
- 2015-08-27 CN CN201520654375.XU patent/CN204898120U/zh not_active Expired - Fee Related
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