專利名稱:鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及晶體生長領域,進一步涉及錠爐內加熱器加熱裝置,具體涉及一種鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進裝置。
背景技術:
生產硅錠的方法有CZ法生產單晶硅錠,鑄錠法生產多晶硅錠,FZ法生產單晶硅錠、EFG生產硅帶等方法。由于成本問題,目前太陽能電池片主要使用CZ法單晶硅片和鑄造法多晶硅片。CZ法單晶硅由于制造成本是鑄錠多晶硅的4 5倍,能耗上高出5 7倍, 導致CZ單晶硅的市場份額越來越少。但由于鑄錠法生產多晶硅錠,存在大量的位錯、晶界, 使得鑄錠法多晶硅片制成的電池片,存在效率偏低的情況,一直使鑄錠法多晶硅錠無法完全取代CZ單晶硅錠。在國際上,跨國巨頭BP公司的對用鑄錠爐生產類似單晶(準單晶)硅錠的工藝已開發多年,2010年被ALD收購,使得ALD多晶鑄錠爐已經小規模開發出鑄錠法生產類似單晶硅錠的設備和工藝。目前,尚未見到針對在GT或四面及頂面加熱器的鑄錠爐生長類似單晶(準單晶)過程中,鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進方法的內容的公開報道或專利申請。由于鑄錠爐生長晶體需要從底部開始生長,類似單晶的生長也只能從底部開始, 這就要求在硅料熔化時,底部的晶種不能熔化或漂起。由于GT鑄錠爐或四面加頂部加熱器的鑄錠爐化料和生長溫度曲線并不平整,如果沒有好的化料及生長等溫曲線,晶種在熔化過程中會出現邊緣熔化而中心無法正常熔接的情況,必須需要30mm高度以上的晶種才能保持化料后,爐底依然有晶種存在。這樣勢必增加晶種成本,導致類似單晶成本偏高,無法批量化生產。或者導致無法生產類似單晶。
發明內容
本發明的目的就是提供一種鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進裝置,采用該方法,在GT或四面及頂面加熱器的鑄錠爐生長類似單晶(準單晶)過程中,可解決類似單晶晶種熔化問題,解決類似單晶生產的高成本問題。本發明通過改變GT爐或四面加熱器加頂部加熱器的結構,使加熱熱場內部溫度曲線平整,從而實現本發明的目的。本發明的目的是通過以下方案實現的
鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進裝置,其特征在于在GT鑄錠爐或四面加頂部加熱器的鑄錠爐內,將加熱器電阻調大,加熱器同時向上移動;
所述的加熱器電阻調大指側面單面單片加熱器電阻由0. 03 Ω (歐姆,下同)調到 0. 04 0. 08 Ω ;
所述的加熱器同時向上移動指側面加熱器在現有的位置上[側加熱器上沿至頂部加熱器間的距離為15 30cm (厘米,下同)]向上移動5 150mm。
本發明的目的進一步通過以下方案實現
所述的側面單面單片加熱器電阻由0.03 Ω調到0.04 0.07 Ω,進一步是電阻由 0. 03 Ω 調到 0. 04 0. 06 Ω。所述的側面加熱器在現有的位置上向上移動10 140mm (毫米,下同),進一步是向上移動30 120mm。 具體可以是 5 10mm,10 20mm,20 30mm,30 40mm,40 50mm,50 60mm, 60 70mm,70 80mm,80 90mm,90 100mm,100 110mm,110 120mm,120 130mm, 130 140mm,140 150mm 等等。本發明的有益效果在于通過本裝置的改進,使晶種固化在爐底,不熔化或漂浮, 同時可以進一步降低晶種高度,通過本方法,可將晶種控制在20mm以下。晶種高度的下降, 可有效地降低生產成本。
圖1為原技術示意圖;圖2為本發明示意圖。圖中1、導熱塊;2、石墨底護板;3、石墨護板;4、側面加熱器;5、陶瓷坩堝;6、頂部加熱器;7、隔熱籠;8、模擬的等溫曲線。
具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案,并使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂,下面結合實施例對本發明作進一步詳細的說明。實施例1
如圖1、2所示,導熱塊1置于石墨底護板2下部,石墨底護板2上放置有陶瓷坩堝5 ;陶瓷坩堝5的側部設置有石墨護板3 ;在陶瓷坩堝5的四周上方設置有側面加熱器4,在陶瓷坩堝5的上方設置有頂部加熱器6 ;側面加熱器4和頂部加熱器6的四周設置有隔熱籠7 ; 形成的模擬等溫曲線8如圖。圖1側面加熱器4位置處于側加熱器4上沿至頂部加熱器6間的距離為15 30cm 處。圖2與圖1的不同之處在側面加熱器4提升。側面加熱器4在現有的位置上向上移動5 10mm。如10 mm。側面加熱器4的單面單片電阻由0. 03 Ω調到0. 04 0. 05 Ω。如0. 04 Ω。實施例2:
如圖1、2所示,導熱塊1置于石墨底護板2下部,石墨底護板2上放置有陶瓷坩堝5 ;陶瓷坩堝5的側部設置有石墨護板3 ;在陶瓷坩堝5的四周上方設置有側面加熱器4,在陶瓷坩堝5的上方設置有頂部加熱器6 ;側面加熱器4和頂部加熱器6的四周設置有隔熱籠7 ; 形成的模擬等溫曲線8如圖。圖1側面加熱器4位置處于側加熱器4上沿至頂部加熱器6間的距離為15 30cm 處。圖2與圖1的不同之處在側面加熱器4提升。側面加熱器4在現有的位置上向上移動140 150mm。如150mm。
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側面加熱器4的單面單片電阻由0. 03 Ω調到0. 07 0. 08 Ω。如0. 08 Ω。實施例3
如圖1、2所示,導熱塊1置于石墨底護板2下部,石墨底護板2上放置有陶瓷坩堝5 ;陶瓷坩堝5的側部設置有石墨護板3 ;在陶瓷坩堝5的四周上方設置有側面加熱器4,在陶瓷坩堝5的上方設置有頂部加熱器6 ;側面加熱器4和頂部加熱器6的四周設置有隔熱籠7 ; 形成的模擬等溫曲線8如圖。圖1側面加熱器4位置處于側加熱器4上沿至頂部加熱器6間的距離為15 30cmo圖2與圖1的不同之處在側面加熱器4提升。側面加熱器4在現有的位置上向上移動80mm。側面加熱器4的單面單片電阻由0. 03 Ω調到0. 05 Ω。以上所述,僅為本發明的具體實施方式
,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進裝置,其特征在于在GT鑄錠爐或四面加頂部加熱器的鑄錠爐內,將加熱器電阻調大,加熱器同時向上移動;所述的加熱器電阻調大指側面加熱器的單面單片電阻由0.03 Ω調到0.04 0. 08 Ω ;所述的加熱器同時向上移動指側面加熱器在現有的位置上向上移動5 150mm。
2.根據權利要求1所述的鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進裝置,其特征在于側面加熱器的單面單片電阻由0. 03 Ω調到0. 04 0. 07 Ω。
3.根據權利要求1所述的鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進裝置,其特征在于側面加熱器的單面單片電阻由0. 03 Ω調到0. 04 0. 06 Ω。
4.根據權利要求1所述的鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進裝置,其特征在于所述的側面加熱器在現有的位置上向上移動10 140mm。
5.根據權利要求1所述的鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進裝置,其特征在于所述的側面加熱器在現有的位置上向上移動20 130mm。
6.根據權利要求1所述的鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進裝置,其特征在于所述的側面加熱器在現有的位置上向上移動30 120mm。
全文摘要
本發明公開了一種鑄造法生產類似單晶硅錠爐內加熱器改進裝置,涉及錠爐內加熱器加熱裝置,在GT鑄錠爐或四面加頂部加熱器的鑄錠爐內,將加熱器電阻調大,加熱器同時向上移動;所述的加熱器電阻調大指加熱器電阻由0.03Ω調到0.04~0.08Ω。所述的加熱器同時向上移動指加熱器在現有的位置上向上移動5~150mm。本發明的有益效果在于通過本方法的控制,使晶種固化在爐底,不熔化或漂浮,同時可以進一步降低晶種高度,通過本方法,可將晶種控制在20mm以下。晶種高度的下降,可有效地降低生產成本。
文檔編號C30B29/06GK102242391SQ20111016079
公開日2011年11月16日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者熊濤濤, 石堅 申請人:安陽市鳳凰光伏科技有限公司, 石堅