專利名稱：一種鑄造高效多晶的熱場的制作方法
技術領域：
本發明屬于太陽能光伏技術領域，涉及多晶鑄錠爐鑄造高效多晶中使用的鑄造高效多晶的熱場。
背景技術：
晶娃電池發電主要包括以下廣業鏈:原生多晶娃一娃片一電池片一組件一系統電站，在相同條件下人們追求的是能夠得到更多的電能，根據這一目標，在產業鏈生產過程中，每段均需要得到更好的原材料，本發明涉及高效多晶硅錠的生產。晶體硅主要包括單晶硅及多晶硅，由于多晶硅錠的制造成本遠低于單晶硅棒，因此鑄造多晶硅越來越廣泛的應用于太陽能電池的制備。目前鑄造多晶硅片主要采用多晶鑄造爐，多晶鑄造爐以定向凝固(DSS)為主，DSS生長法主要包含以下步驟:加熱熔化、長晶、退火、冷卻。長晶過程中由于熱場溫度分布不均勻，導致硅錠的固液界面曲線不平，且靠近坩堝邊緣部分硅錠也會優先生長，形成側面向內的凸起部分，導致邊緣硅錠質量低于中部。為解決這一問題，通過對坩堝熱交換臺下部的隔熱底板的設計，能夠均衡鑄錠爐長晶過程中熱場溫度的均勻度，提高多晶硅錠的品質。
發明內容
發明目的:本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種能改變長晶過程中熱場溫度均勻度的鑄造高效多晶的熱場。技術方案:為了實現以上目的，本發明所述的一種鑄造高效多晶的熱場，包括:石墨熱交換臺，所述石墨熱交換臺下設有隔熱板；所述隔熱板由多塊可獨立運動的小塊隔熱板構成。本發明中采用多塊可獨立運動的小塊隔熱板，使隔熱板根據不同的區域溫度調整隔熱板與石墨熱交換臺之間的距離`，通過調整距離，改變了硅錠長晶過程中的熱量分布，均衡了鑄錠爐長晶過程中熱場溫度的均勻度，提高多晶硅錠的品質。本發明中所述隔熱板下方設有活動層。所述活動層上布滿可以通入冷卻介質的孔洞。隔熱板下部具有孔洞的活動層，通過向孔洞內通入冷卻介質，帶走所產生多余的熱量，可有效的改變硅錠長晶過程中的熱量分布，得到所需要的理想固液界面形狀，達到制成高效多晶硅錠的目的。本發明中所述隔熱板優選由三塊小塊隔熱板由內而外構成；這三塊小塊隔熱板分別為:隔熱板A、隔熱板B和隔熱板C ;隔熱板A位于最里層；隔熱板B位于隔熱板A外層；所述隔熱板C位于隔熱板B外層。本發明中所述小塊隔熱板為優選為:正方形、或圓形或橢圓形。本發明中所述石墨熱交換臺周圍纏繞著隔熱保溫氈；該隔熱保溫氈的使用能夠減少長晶過程中的橫向溫度的熱量散失，使得熱場能夠垂直向下散熱；能夠有效地抑制橫向的晶粒生長，得到優良的柱狀晶體。有益效果:本發明與現有技術相比具有以下優點:1、本發明中通過設置可活動的隔熱板以及隔熱板下方的活動層，調節了長晶過程中的溫度分布，使硅錠的固液界面平直，晶粒能夠垂直的向上生長，提高多晶硅錠的品質；
2、本發明中通過在石墨熱交換臺周圍纏繞隔熱保溫氈，能夠減少硅錠的橫向熱量散失，到縱向更為均勻的柱狀晶體。
圖1為本發明的結構示意圖。圖2為本發明實施例中的示意圖。圖3為本發明實施例中的示意圖。圖4為一種新型隔熱板俯視圖。圖5為一種新型隔熱板俯視圖。圖6為一現有與新型熱場溫度曲線對比。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。—種鑄造聞效多晶的熱場，包括:隔熱籠1、加熱器2、石墨熱交換臺3、隔熱保溫氈4、隔熱板5、活動層6 ;所述石墨熱交換臺下設有隔熱板5 ;所述隔熱板5由三塊小塊隔熱板由內而外構成；三塊小塊 隔熱板分別為:隔熱板A、隔熱板B和隔熱板C ;隔熱板A位于最里層；隔熱板B位于隔熱板A外層；所述隔熱板C位于隔熱板B外層；所述小塊隔熱板為正方形(如圖4所示)或者圓形(如圖5所示)。上述各部件的位置關系如下:
隔熱籠I由外層鋼架及內層石墨保溫板組成，形成隔熱保溫層；保溫層內部具有加熱器2，保溫層下部有石墨熱交換臺3，石墨熱交換臺四周有隔熱保溫氈4圍繞，石墨熱交換臺下部有可以緊貼底部的隔熱板5，所述隔熱板5下方設有活動層6，所述活動層6上布滿可以通入冷卻介質的孔洞7。在不同階段，通過調整隔熱板5三層的運動位置及改變活動層6中孔洞7內的冷卻介質流量，能夠任意的調整硅錠底部的溫度分布。本實施例的三種工作狀態如下:
工作狀態一、
在硅錠長晶階段中，隔熱板中隔熱板A、隔熱板B、隔熱板C均為正方形結構，如附圖4所示，隔熱板A、隔熱板B、隔熱板C的寬度分別23Cm、68Cm、114Cm，厚度均為4cm。在長晶過程中，隔熱板A距石墨熱交換臺為0cm，隔熱板B距石墨熱交換臺距離為5cm，隔熱板C距石墨熱交換臺距離為Ocm;石墨層內的孔洞分別通入冷卻氣，隔熱板A底部的流量設置為IOL/min,隔熱板B底部流量為20L/min，隔熱板C底部流量為15L/min。在這種條件下生長得到聞效多晶娃淀。工作狀態二
在硅錠長晶階段中，隔熱板中隔熱板A為圓形結構；隔熱板B與隔熱板A接觸面為圓，與隔熱板C接觸為正方形，如附圖5所示，隔熱板A、隔熱板B、隔熱板C的寬度分別30cm、70cm、114cm,厚度均為5cm。在長晶過程中，其中隔熱板A距石墨熱交換臺為8cm,隔熱板B距石墨熱交換臺距離為2cm，隔熱板C距石墨熱交換臺距離為6cm ;石墨層內的孔洞分別通入冷卻氣，隔熱板A底部的流量設置為15L/min，隔熱板B底部流量為10L/min，隔熱板C底部流量為20L/min。在這種條件下生長得到高效多晶硅錠。工作狀態三、
在硅錠長晶階段中，隔熱板中隔熱板A、隔熱板B、隔熱板C均為正方形結構，隔熱板A、隔熱板B、隔熱板C的寬度分別為20cm、75cm、114cm,厚度均為4cm。在長晶過程中，隔熱板A距石墨熱交換臺為IOcm,隔熱板B距石墨熱交換臺距離為12cm,隔熱板C距石墨熱交換臺距離為8cm ;石墨層內的孔洞分別通入冷卻液，隔熱板A底部的冷卻液流量設置為2L/min，隔熱板B底部的冷卻液流量為5L/min，隔熱板C底部的冷卻液流量為3L/min。在這種條件下生長得到聞效多晶娃淀。在上述實例中，通過調整隔熱板A、隔熱板B、隔熱板C的位置及活動層內的冷卻介質流量，得到不同的熔化階段不同的固液界面。圖6為本實施例中長晶高度相同位置溫度曲線新舊熱場對 比圖。
權利要求
1.一種鑄造高效多晶的熱場，包括:石墨熱交換臺，其特征在于:所述熱交換臺下設有隔熱板(5);所述隔熱板(5)由多塊可獨立運動的小塊隔熱板構成。
2.根據權利要求1所述的鑄造高效多晶的熱場，其特征在于:所述隔熱板(5)下方設有活動層(6)。
3.根據權利要求2所述的鑄造高效多晶的熱場，其特征在于:所述活動層(6)上布滿可以通入冷卻介質的孔洞(7)。
4.根據權利要求1所述的鑄造高效多晶的熱場，其特征在于:所述隔熱板(5)由三塊小塊隔熱板:隔熱板A、隔熱板B和隔熱板C由內而外構成；隔熱板A位于最里層；隔熱板B位于隔熱板A外層；所述隔熱板C位于隔熱板B外層。
5.根據權利要求1所述的鑄造高效多晶的熱場，其特征在于:所述小塊隔熱板為正方形，或圓形，或橢圓形。
6.根據權利要求1所述的鑄造高效多晶的熱場，其特征在于:所述石墨熱交換臺周圍纏繞著隔熱保溫氈( 4)。
全文摘要
本發明公開了一種鑄造高效多晶的熱場,包括石墨熱交換臺，所述石墨熱交換臺下設有隔熱板；所述隔熱板由多塊可獨立運動的小塊隔熱板構成。本發明中采用多塊可獨立運動的小塊隔熱板，使隔熱板根據不同的區域溫度調整隔熱板與石墨熱交換臺之間的距離，通過調整距離，改變了硅錠長晶過程中的熱量分布，均衡了鑄錠爐長晶過程中熱場溫度的均勻度，提高多晶硅錠的品質。
文檔編號C30B11/00GK103225106SQ20131000232
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月6日 優先權日2013年1月6日
發明者潘歡歡, 郭寬新, 邢國強, 孫海知, 宋江 申請人:奧特斯維能源(太倉)有限公司