CN219010517U - 用于单晶炉的降氧装置和单晶炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于单晶炉的降氧装置和单晶炉，所述单晶炉包括中保温筒和底保温筒，所述降氧装置设于所述中保温筒和所述底保温筒之间，所述降氧装置包括：安装座；固定件，所述安装座与所述固定件之间限定出安装空间；隔热件，所述隔热件设于所述安装空间内，所述隔热件包括多个，多个所述隔热件在所述隔热件的厚度方向上层叠布置。根据本实用新型的降氧装置，通过设置多个层叠的隔热件，根据需要调节隔热件的层叠个数，调节隔热件的厚度，起到了调节保温和隔热的效果，降低了对坩埚的影响，减少坩埚中下部氧元素的析出，从而降低了高温下液态硅对石英坩埚的侵蚀，能够有效的降低硅晶体中的氧含量，保证了单晶硅的生产质量。

Description

用于单晶炉的降氧装置和单晶炉

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其是涉及一种用于单晶炉的降氧装置和单晶炉。

背景技术

相关技术中指出，随着太阳能单晶硅行业不断发展，对单晶炉的要求也不断提高，随着光伏产业的快速发展，单晶硅的制备已经逐步进入成熟阶段，但在单晶硅制备过程中不可避免引入杂质，其中氧杂质对单晶硅质量具有重要影响。间隙氧是直拉单晶硅中主要的杂质，它来自于生长过程中石英坩埚对于熔硅的污染，在硅晶体中有较高的固溶度，扩散速度也很快，在高温退火过程时，形成多种形态的氧沉淀，并引起位错、层错等二次缺陷，直接影响后续工艺的电学性能。

为了降低加热器对坩埚中下部的热辐射，需要在加热器的下沿增加降氧环，由于热场结构的不同，为了最大程度降低对工艺的影响，需要调整降氧环的高度，以适应不同的热场结构，目前的降氧环位置和高度固定，对不同的热场结构的适应性较差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种用于单晶炉的降氧装置，所述降氧装置结构简单、生产成本低。

本实用新型还提出一种具有上述降氧装置的单晶炉。

根据本实用新型第一方面的用于单晶炉的降氧装置，所述单晶炉包括中保温筒和底保温筒，所述降氧装置设于所述中保温筒和所述底保温筒之间，所述降氧装置包括：安装座，所述安装座形成为环形；固定件，所述固定件沿所述安装座的延伸曲线延伸，所述安装座与所述固定件之间限定出安装空间；隔热件，所述隔热件沿所述安装座的延伸曲线延伸，所述隔热件设于所述安装空间内，所述隔热件包括多个，多个所述隔热件在所述隔热件的厚度方向上层叠布置。

根据本实用新型的降氧装置，通过设置多个层叠的隔热件，根据需要调节隔热件的层叠个数，调节隔热件的厚度，从而调节降氧装置的高度，起到了调节保温和隔热的效果，降低了对坩埚的影响，减少坩埚中下部氧元素的析出，从而降低了高温下液态硅对石英坩埚的侵蚀，能够有效的降低硅晶体中的氧含量，保证了单晶硅的生产质量，降氧装置的整体结构简单，便于装配和维护，且生产成本低。

在一些实施例中，降氧装置还包括：限位板，所述限位板在竖直方向上沿所述安装座的延伸曲线延伸，所述限位板设于所述安装座与所述固定件之间，且在径向方向上位于所述隔热件的内侧。

在一些实施例中，所述安装座朝向所述固定件的一侧表面上形成有第一限位部，所述固定件朝向所述安装座的一侧表面上形成有第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部在所述安装座的轴向方向上相对设置，所述限位板设于所述第一限位部和所述第二限位部之间。

在一些实施例中，所述第一限位部形成为凹槽，和/或，所述第二限位部形成为凹槽。

在一些实施例中，所述安装座上形成有贯穿所述安装座的多个第一固定孔，所述固定件上形成有贯穿所述固定件的多个第二固定孔，所述隔热件上形成有贯穿所述隔热件的多个第三固定孔，所述第一固定孔与所述第二固定孔一一对应设置，且所述第二固定孔与所述第三固定孔一一对应设置。

在一些实施例中，所述第一固定孔在所述安装座的周向上均匀间隔布置，所述第二固定孔在所述固定件的周向上均匀间隔布置，所述第三固定孔在所述隔热件的周向上均均匀间隔布置，所述安装座、所述固定件与所述隔热件通过紧固件穿过所述第一固定孔、所述第二固定孔和所述第三固定孔固定连接。

在一些实施例中，所述安装座形成有至少两个安装部，相邻两个所述安装部间隔开设置，所述固定件包括至少两个，每个所述固定件与每个所述安装部一一对应。

在一些实施例中，所述安装座形成为碳碳件或石墨件，和/或，所述固定件形成为碳碳件或石墨件，和/或，所述隔热件形成为固化毡件，和/或，所述限位板形成为碳碳件或石墨件。

在一些实施例中，所述安装座一体成型。

根据本实用新型第二方面的单晶炉，包括：中保温筒；底保温筒，所述底保温筒设于所述中保温筒在轴向方向的下方；根据本实用新型第一方面的降氧装置，所述降氧装置设于所述中保温筒和所述底保温筒之间。

根据本实用新型的单晶炉，通过将降氧装置设于中保温筒和底保温筒之间，减少了加热器对坩埚辐射加热的面积，降低了坩埚中下部的温度，减少坩埚中下部氧元素的析出，从而降低了高温下液态硅对石英坩埚的侵蚀，能够有效的降低硅晶体中的氧含量，保证了单晶硅的生产质量。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的降氧装置的安装座的示意图；

图2是图1中所示的安装座的正视图的示意图；

图3是图2中所示的安装座的截面示意图；

图4是根据本实用新型实施例的降氧装置的固定件的示意图；

图5是图4中所示的固定件的截面示意图；

图6是根据本实用新型实施例的降氧装置的隔热件的示意图；

图7是图6中所示的隔热件的正视图的示意图；

图8是图7中所示的隔热件A-A截面的示意图；

图9是根据本实用新型实施例的降氧装置的限位板的示意图；

图10是图9中所示的限位板的截面示意图。

附图标记：

100、降氧装置；

1、安装座；11、第一限位部；12、第一固定孔；13、安装部；

2、固定件；21、第二限位部；22、第二固定孔；

3、隔热件；31、第三固定孔；

4、避让口；5、限位板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

首先，对根据本实用新型第二方面实施例的单晶炉进行简单描述，单晶炉包括中保温筒、底保温筒和根据本实用新型第一方面实施例的降氧装置100，底保温筒设于中保温筒在轴向方向的下方，降氧装置100设于中保温筒和底保温筒之间。

根据本实用新型实施例的单晶炉，通过将降氧装置100设于中保温筒和底保温筒之间，减少了加热器对坩埚辐射加热的面积，降低了坩埚中下部的温度，减少坩埚中下部氧元素的析出，从而降低了高温下液态硅对石英坩埚的侵蚀，能够有效的降低硅晶体中的氧含量，保证了单晶硅的生产质量。

下面参考图1-图10描述根据本实用新型第一方面实施例的用于单晶炉的降氧装置100。

如图所示，根据本实用新型第一方面实施例的用于单晶炉的降氧装置100，包括：安装座1、固定件2和隔热件3。

具体地，单晶炉包括中保温筒和底保温筒，降氧装置100设于中保温筒和底保温筒之间，安装座1形成为环形，固定件2沿安装座1的延伸曲线延伸，安装座1与固定件2之间限定出安装空间，隔热件3沿安装座1的延伸曲线延伸，隔热件3设于安装空间内，隔热件3包括多个，多个隔热件3在隔热件3的厚度方向上层叠布置。也就是说，安装座1与固定件2之间形成有安装空间，隔热件3层叠装配在安装空间内。由此，降氧装置100的结构简单，便于装配和维护。

这里需要说明的是，在单晶硅制备过程中不可避免引入杂质，其中氧杂质对单晶硅质量具有重要影响。间隙氧是直拉单晶硅中主要的杂质，它来自于生长过程中石英坩埚对于熔硅的污染，在硅晶体中有较高的固溶度，扩散速度也很快，在高温退火过程时，形成多种形态的氧沉淀，并引起位错、层错等二次缺陷，直接影响后续工艺的电学性能和机械性能。

为了降低加热器对坩埚中下部的热辐射，需要在加热器的下沿增加降氧装置100，由于热场结构的不同，为了最大程度降低对工艺的影响，需要调整降氧装置100的高度，以适应不同的热场结构，目前的降氧装置100位置和高度固定，对不同的热场结构的适应性较差。

根据本实用新型实施例的降氧装置100，通过设置多个层叠的隔热件3，根据需要调节隔热件3的层叠个数，调节隔热件3的厚度，从而调节降氧装置100的高度，起到了调节保温和隔热的效果，降低了对坩埚的影响，减少坩埚中下部氧元素的析出，从而降低了高温下液态硅对石英坩埚的侵蚀，能够有效的降低硅晶体中的氧含量，保证了单晶硅的生产质量，降氧装置100的整体结构简单，便于装配和维护，且生产成本低。

在本实用新型的一些实施例中，如图9和图10所示，降氧装置100还包括：限位板5，限位板5在竖直方向上沿安装座1的延伸曲线延伸，限位板5设于安装座1与固定件2之间，且在径向方向上位于隔热件3的内侧。由此，限位板5与固定件2和安装座1配合，限定了隔热件3的安装位置，便于对隔热件3进行定位，降低了隔热件3的安装难度。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图5所示，安装座1朝向固定件2的一侧表面上形成有第一限位部11，固定件2朝向安装座1的一侧表面上形成有第二限位部21，第一限位部11和第二限位部21在安装座1的轴向方向上相对设置，限位板5设于第一限位部11和第二限位部21之间。由此，第一限位部11和第二限位部21配合，便于限位板5的安装，简化了降氧装置100的装配步骤，降低了降氧装置100的生产难度。

优选地，第一限位部11形成为凹槽，第二限位部21也形成为凹槽，这样，限位板5的上下两端均设于凹槽内，提高了限位板5的安装稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，安装座1上形成有贯穿安装座1的多个第一固定孔12，固定件2上形成有贯穿固定件2的多个第二固定孔22，隔热件3上形成有贯穿隔热件3的多个第三固定孔31，第一固定孔12与第二固定孔22一一对应设置，且第二固定孔22与第三固定孔31一一对应设置。如图1、图4和图6所示，安装座1上形成有八个第一固定孔12，固定件2上形成有八个第二固定孔22，隔热件3上形成有八个第三固定孔31，八个第一固定孔12与八个第二固定孔22一一对应，八个第二固定孔22与八个第三固定孔31一一对应。由此，隔热件3和安装座1与固定件2的装配方式简单，便于装配，提高了生产速度。

在本实用新型的一些实施例中，第一固定孔12在安装座1的周向上均匀间隔布置，第二固定孔22在固定件2的周向上均匀间隔布置，第三固定孔31在隔热件3的周向上均均匀间隔布置，安装座1、固定件2与隔热件3通过紧固件穿过第一固定孔12、第二固定孔22和第三固定孔31固定连接。这里，优选地，紧固件为碳碳螺杆和碳碳螺母。由此，降氧装置100的装配结构简单，保证了降氧装置100的结构稳定性的同时，避免了硅晶体生产过程中产生杂质。

在本实用新型的一些实施例中，安装座1形成有至少两个安装部13，相邻两个安装部13间隔开设置，固定件2包括至少两个，每个固定件2与每个安装部13一一对应。如图1所示，降氧装置100上形成有两个避让口4，两个避让口4在径向方向上相对设置，相邻的两个安装部13之间限定出避让口4，主加热器的支腿穿过避让口4与主加热器相连。由此，单晶炉的结构简单，便于装配，降低了装配和维护的难度。

可选地，安装座1形成为碳碳件或石墨件；固定件2形成为碳碳件或石墨件；限位板5形成为碳碳件或石墨件。这里，由于固化毡的热导系数小，隔热效果好，因此，隔热件3形成为固化毡件。

在本实用新型的一些实施例中，安装座1一体成型。由此，增大了安装座1的结构强度，提高了安装座1的生产效率。

根据本实用新型第二方面实施例的单晶炉，包括中保温筒、底保温筒和根据本实用新型上述第一方面实施例的降氧装置100，底保温筒设于中保温筒在轴向方向的下方，降氧装置100设于中保温筒和底保温筒之间。

根据本实用新型实施例的单晶炉，通过将降氧装置100设于中保温筒和底保温筒之间，减少了加热器对坩埚辐射加热的面积，降低了坩埚中下部的温度，减少坩埚中下部氧元素的析出，从而降低了高温下液态硅对石英坩埚的侵蚀，能够有效的降低硅晶体中的氧含量，保证了单晶硅的生产质量。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于单晶炉的降氧装置，所述单晶炉包括中保温筒和底保温筒，其特征在于，所述降氧装置设于所述中保温筒和所述底保温筒之间，所述降氧装置包括：

安装座，所述安装座形成为环形；

固定件，所述固定件沿所述安装座的延伸曲线延伸，所述安装座与所述固定件之间限定出安装空间；

隔热件，所述隔热件沿所述安装座的延伸曲线延伸，所述隔热件设于所述安装空间内，所述隔热件包括多个，多个所述隔热件在所述隔热件的厚度方向上层叠布置。

2.根据权利要求1所述的降氧装置，其特征在于，还包括：限位板，所述限位板在竖直方向上沿所述安装座的延伸曲线延伸，所述限位板设于所述安装座与所述固定件之间，且在径向方向上位于所述隔热件的内侧。

3.根据权利要求2所述的降氧装置，其特征在于，所述安装座朝向所述固定件的一侧表面上形成有第一限位部，所述固定件朝向所述安装座的一侧表面上形成有第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部在所述安装座的轴向方向上相对设置，所述限位板设于所述第一限位部和所述第二限位部之间。

4.根据权利要求3所述的降氧装置，其特征在于，所述第一限位部形成为凹槽，和/或，所述第二限位部形成为凹槽。

5.根据权利要求2所述的降氧装置，其特征在于，所述安装座上形成有贯穿所述安装座的多个第一固定孔，所述固定件上形成有贯穿所述固定件的多个第二固定孔，所述隔热件上形成有贯穿所述隔热件的多个第三固定孔，所述第一固定孔与所述第二固定孔一一对应设置，且所述第二固定孔与所述第三固定孔一一对应设置。

6.根据权利要求5所述的降氧装置，其特征在于，所述第一固定孔在所述安装座的周向上均匀间隔布置，所述第二固定孔在所述固定件的周向上均匀间隔布置，所述第三固定孔在所述隔热件的周向上均均匀间隔布置，所述安装座、所述固定件与所述隔热件通过紧固件穿过所述第一固定孔、所述第二固定孔和所述第三固定孔固定连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的降氧装置，其特征在于，所述安装座形成有至少两个安装部，相邻两个所述安装部间隔开设置，所述固定件包括至少两个，每个所述固定件与每个所述安装部一一对应。

8.根据权利要求2-6中任一项所述的降氧装置，其特征在于，所述安装座形成为碳碳件或石墨件，和/或，所述固定件形成为碳碳件或石墨件，和/或，所述隔热件形成为固化毡件，和/或，所述限位板形成为碳碳件或石墨件。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的降氧装置，其特征在于，所述安装座一体成型。

10.一种单晶炉，其特征在于，包括：

中保温筒；

底保温筒，所述底保温筒设于所述中保温筒在轴向方向的下方；

权利要求1-9中任一项所述的降氧装置，所述降氧装置设于所述中保温筒和所述底保温筒之间。

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