專利名稱：多晶硅鑄錠爐的制作方法
技術領域：
多晶娃鑄錠爐
技術領域：
本實用新型涉及多晶硅技術領域，尤其是指一種多晶硅鑄錠爐。
背景技術：
太陽能光伏發電是可持續能源利用的形式之一，近年來在各國都得到了迅速的發展。目前，應用最為普遍的是晶體硅太陽能電池，晶體硅太陽能電池主要由單晶硅片或多晶硅片制成。世界光伏產業中多晶硅片以產能 高、能耗低、成本低占據太陽能電池的主導地位，鑄錠爐正是生產多晶硅硅錠的核心制造設備。常見的多晶硅鑄錠爐一般包括爐室、置于爐室內并用于放置一坩堝的熱交換臺以及分別用于對坩堝加熱的頂部加熱器和側部加熱器。頂部加熱器設置于坩堝的頂部，側部加熱器設置于坩堝的側部，頂部加熱器和側部加熱器均對坩堝進行加熱。然而，在鑄錠過程中高溫階段的高腐蝕性氣體將從坩堝側板處流出，并直接沖刷頂部加熱器的邊緣，進而損壞頂部加熱器的邊緣，尤其是隨著熱場的不斷擴大，這種損壞將變得越來越嚴重，從而減少多晶硅鑄錠爐的壽命。
實用新型內容基于此，有必要提供一種具有較長壽命的多晶娃鑄錠爐。一種多晶硅鑄錠爐，其包括爐體、由爐體圍設形成的爐室、置于所述爐室內并用于放置坩堝的熱交換臺、向所述坩堝內充氣的充氣管及分別對所述坩堝進行加熱的頂部加熱器和側部加熱器，所述頂部加熱器設置于所述坩堝的上側，所述側部加熱器設置于所述坩堝的側邊，所述多晶硅鑄錠爐還包括設置于所述頂部加熱器與所述坩堝之間的熱屏。優選地，所述熱屏在水平方向上的面積大于頂部加熱器在水平方向的面積。優選地，所述熱屏上開設有氣流孔。優選地，所述熱屏的側部上開設有讓位側部加熱器的凹槽。優選地，所述多晶硅鑄錠爐進一步包括設置于所述坩堝外側的護板、支撐所述熱交換臺的支柱、懸吊所述頂部加熱器和所述側部加熱器的電極、活動連接于所述爐體的提升連桿、懸吊于所述提升連桿上的隔熱籠及設置于所述爐體上的抽氣口 ；所述熱交換臺、坩堝、頂部加熱器、側部加熱器和熱屏均設置于所述隔熱籠內，所述充氣管連通隔熱籠內外。優選地，所述隔熱籠包括位于坩堝上側的頂隔熱板、位于坩堝下側的下隔熱板及位于坩堝四周的側隔熱板。優選地，所述熱屏固定地或可活動地設置于所述頂隔熱板上。優選地，所述多晶硅鑄錠爐進一步包括懸吊熱屏于所述隔熱籠上的吊桿，所述吊桿的材料為碳/碳復合材料或石墨材料。優選地，所述多晶硅鑄錠爐進一步包括設置于坩堝底部的底部加熱器。本實用新型的有益效果如下由于熱屏設置于頂部加熱器與坩堝之間，所述熱屏可以明顯減弱高溫腐蝕氣體對頂部加熱器的直接沖刷，從而保護頂部加熱器，以延長多晶硅鑄錠爐的壽命，同時，熱屏還能夠減少頂部加熱器石墨揮發物進入硅液，從而降低鑄錠硅的碳含量，以提聞鑄淀娃的品質。
圖I為本實施方式多晶硅鑄錠爐的結構示意圖；圖2為本實施方式熱屏的結構示意圖。
具體實施方式請參圖I和圖2，本實施方式公開了一種多晶硅鑄錠爐100，其包括爐體11、由爐體11圍設形成的爐室12、置于爐室12內并用于放置坩堝200的熱交換臺2、向坩堝200內充氣的充氣管3及分別對坩堝200進行加熱的頂部加熱器41和側部加熱器42。頂部加熱器41設置于坩堝200的上側，側部加熱器42設置于坩堝200的側邊。多晶硅鑄錠爐100還包 括設置于頂部加熱器41與坩堝200之間的熱屏5。多晶硅鑄錠爐100進一步包括設置于坩堝200底部的底部加熱器(未圖示)，底部加熱器用于對坩堝200底部進行加熱。熱屏5在水平方向上的面積大于頂部加熱器41在水平方向的面積。熱屏5的材料為碳/碳復合材料、碳化娃材料或氮化娃材料，或者為前述材料的組合。多晶硅鑄錠爐100進一步包括設置于坩堝200外側的護板61、支撐熱交換臺2的支柱62、懸吊頂部加熱器41和側部加熱器42的電極43、活動連接于爐體11的提升連桿7、懸吊于提升連桿7上的隔熱籠8及設置于爐體2上的抽氣口 9。熱交換臺2、坩堝200、頂部加熱器41、側部加熱器42和熱屏5均設置于隔熱籠8內。充氣管3連通隔熱籠內和外界氣源。熱屏5通過吊桿51懸掛于隔熱籠8上。隔熱籠8包括位于坩堝200上側的頂隔熱板81、位于坩堝200下側的下隔熱板82及圍設于坩堝200四周的側隔熱板83。熱屏5固定地或可活動地設置于頂隔熱板81上。在一個具體實施方式
中，熱屏5可活動地懸吊于頂隔熱板81上。爐體11包括上爐體111和下爐體112。當下爐體112在外部電機(未圖示)的帶動下往上運作至與上爐體111閉合時，熱交換臺2帶動坩堝200往上運動，護板61帶動熱屏5往上移動，直至熱屏5直接支撐于護板61上，從而蓋住坩堝200。熱屏5的正中央開設有供充氣管3充入的氣流通過的氣流孔52。熱屏5上均布有數個固定吊桿51的固定孔53。吊桿51的材料為碳/碳復合材料或石墨材料。所述熱屏5的側部上開設有讓位側部加熱器42的凹槽54，以避免熱屏5接觸到側部加熱器42。在鑄錠過程中，尤其是熔化長晶階段，當氣體從爐室12中央充入后，從四周反射回流，由于熱屏5設置于頂部加熱器41與坩堝200之間，并且熱屏5在水平方向上的面積大于頂部加熱器41在水平方向的面積，所以熱屏5可以明顯減弱高溫腐蝕氣體對頂部加熱器41的直接沖刷，從而保護頂部加熱器41，以延長多晶硅鑄錠爐100的壽命。同時，熱屏5還能夠減少頂部加熱器41石墨揮發物進入娃液，從而降低鑄淀娃的碳含量，以提聞鑄淀娃的品質。上述所列具體實現方式為非限制性的，對于本領域的技術人員來說，在不偏離本實用新型范圍內，進行的各種改進和變化，均屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種多晶硅鑄錠爐，其包括爐體、由爐體圍設形成的爐室、置于所述爐室內并用于放置坩堝的熱交換臺、向所述坩堝內充氣的充氣管及分別對所述坩堝進行加熱的頂部加熱器和側部加熱器，所述頂部加熱器設置于所述坩堝的上側，所述側部加熱器設置于所述坩堝的側邊，其特征在于所述多晶硅鑄錠爐還包括設置于所述頂部加熱器與所述坩堝之間的熱屏。
2.如權利要求I所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于所述熱屏在水平方向上的面積大于頂部加熱器在水平方向的面積。
3.如權利要求I所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于所述熱屏上開設有氣流孔。
4.如權利要求I所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于所述熱屏的側部上開設有讓位側部加熱器的凹槽。
5.如權利要求I至4中任一項所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于進一步包括設置于所述坩堝外側的護板、支撐所述熱交換臺的支柱、懸吊所述頂部加熱器和所述側部加熱器的電極、活動連接于所述爐體的提升連桿、懸吊于所述提升連桿上的隔熱籠及設置于所述爐體上的抽氣口 ；所述熱交換臺、坩堝、頂部加熱器、側部加熱器和熱屏均設置于所述隔熱籠內，所述充氣管連通隔熱籠內外。
6.如權利要求5所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于所述隔熱籠包括位于坩堝上側的頂隔熱板、位于坩堝下側的下隔熱板及位于坩堝四周的側隔熱板。
7.如權利要求6所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于所述熱屏固定地或可活動地設置于所述頂隔熱板上。
8.如權利要求5所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于進一步包括懸吊熱屏于所述隔熱籠上的吊桿，所述吊桿的材料為碳/碳復合材料或石墨材料。
9.如權利要求I所述的多晶硅鑄錠爐，其特征在于進一步包括設置于坩堝底部的底部加熱器。
專利摘要本實用新型公開了一種多晶硅鑄錠爐，其包括爐體、由爐體圍設形成的爐室、置于所述爐室內并用于放置坩堝的熱交換臺、向所述坩堝內充氣的充氣管及分別對所述坩堝進行加熱的頂部加熱器和側部加熱器，所述頂部加熱器設置于所述坩堝的上側，所述側部加熱器設置于所述坩堝的側邊，所述多晶硅鑄錠爐還包括設置于所述頂部加熱器與所述坩堝之間的熱屏。熱屏可以明顯減弱高溫腐蝕氣體對頂部加熱器的直接沖刷，從而保護頂部加熱器，以延長多晶硅鑄錠爐的壽命，同時熱屏還能夠減少頂部加熱器石墨揮發物進入硅液，從而降低鑄錠硅的碳含量，以提高鑄錠硅的品質。
文檔編號C30B29/06GK202658268SQ20122004714
公開日2013年1月9日 申請日期2012年2月14日 優先權日2012年2月14日
發明者楊細全, 胡亞蘭, 周之燕 申請人:江蘇協鑫硅材料科技發展有限公司