一种硅晶体生长炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112011823A(43)申请公布日2020.12.01(21)申请号202010719087.3(22)申请日2020.07.23(71)申请人晶澳太阳能有限公司地址055550河北省邢台市宁晋县晶龙大街(72)发明人黄旭光焦鹏王玉龙(74)专利代理机构北京市万慧达律师事务所11111代理人张一帆(51)Int.Cl.C30B15/00(2006.01)C30B15/14(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种硅晶体生长炉(57)摘要本发明公开了一种硅晶体生长炉，包括：保温桶，所述保温桶为一端开放的腔体结构；坩埚，所述坩埚位于所述保温桶的腔体内；所述坩埚包括第一区域和位于第一区域的下方的第二区域；加热器，所述加热器位于所述坩埚的第一区域外壁的周围，且在所述保温桶的腔体内；隔热装置，所述隔热装置位于所述加热器下方，并位于所述坩埚的第二区域外壁的周围，由于隔热装置的作用，降低熔硅的对流强度，减少氧原子进入到拉制的单晶硅中，提高了单晶硅的品质。CN112011823ACN112011823A权利要求书1/1页1.一种硅晶体生长炉，其特征在于，包括：保温桶(1)，所述保温桶(1)为一端开放的腔体结构；坩埚(2)，所述坩埚(2)位于所述保温桶(1)的腔体内；所述坩埚(2)包括第一区域和位于第一区域的下方的第二区域加热器(3)，所述加热器(3)位于所述坩埚(2)的第一区域外壁的周围，且在所述保温桶(1)的腔体内；隔热装置(4)，所述隔热装置(4)在所述保温桶(1)的腔体内，位于所述加热器(3)下方，并位于所述坩埚(2)的第二区域外壁的周围。2.根据权利要求1所述硅晶体生长炉，其特征在于：所述坩埚(2)的第一区域对应所述坩埚的顶端至所述坩埚总高度的1/10到9/10的位置。3.根据权利要求1所述硅晶体生长炉，其特征在于：所述隔热装置(4)上边沿与所述加热器(3)下边沿相距大于3mm。4.根据权利要求1所述硅晶体生长炉，其特征在于：所述隔热装置(4)的内壁与所述坩埚(2)的外壁间隔设置，用于坩埚(2)自由的上下移动及旋转。5.根据权利要求4所述硅晶体生长炉，其特征在于：所述隔热装置(4)的内壁与所述坩埚(2)的外壁间隔距离不小于3mm。6.根据权利要求1所述硅晶体生长炉，其特征在于：所述隔热装置(4)至少包括两个沟槽，所述加热器(3)底部设有加热器腿(5)，所述加热器腿(5)用于支撑所述加热器(3)，并且所述加热器腿(5)延所述隔热装置(4)的沟槽向下延伸到所述生长炉的底部。7.根据权利要求1所述硅晶体生长炉，其特征在于：所述隔热装置(4)为环状腔体结构，分别包括上隔热板(402)和下隔热板(401)组成的环状腔体的上下盖板，内隔热挡板(404)和外隔热板(403)为分别与上下盖板相连接的环状腔体的内壁和外壁，以及形成环状腔体内腔的隔热板保温层(405)，所述坩埚(2)的第二区域外壁与所述外隔热挡板(403)形成的环状腔体内壁相对。8.根据权利要求7所述硅晶体生长炉，其特征在于：所述上隔热板(402)固定连接在所述保温筒(3)的内壁上，所述下隔热板(401)位于所述上隔热板(402)的下方与所述保温桶(3)的内壁固定连接。9.根据权利要求7所述硅晶体生长炉，其特征在于：所述隔热板保温层(405)包括隔热板保温毡。10.根据权利要求6或7所述硅晶体生长炉，其特征在于：所述沟槽为在外隔热挡板(403)上设置的，向内隔热挡板(404)方向凹入的沟槽结构，所述加热器腿(5)嵌入所述沟槽。2CN112011823A说明书1/5页一种硅晶体生长炉技术领域[0001]本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别涉及一种硅晶体生长炉。背景技术[0002]太阳能光伏行业生长硅晶体主要采用切克劳斯基(Czochralski)法制造，俗称直拉单晶法。直拉单晶法是把原料硅块放入坩埚中，在真空条件及惰性气体的保护下，加热器发光发热使硅块在单晶炉内受热熔化，再将晶种进入溶液中，在合适的温度下，溶液中的硅原子会按照晶种的硅原子排列结构在固液界面形成结晶，成为单晶体，将晶种旋转提升，硅溶液周而复始形成结晶成为单晶硅棒。目前装载原料硅块的坩埚为石英坩埚，石英坩埚会和熔硅发生发应：Si+SiO2＝2SiO，其中99％以上生成的SiO会以气体的方式从熔硅液面挥发出去，少部分会溶解在熔硅中，以氧原子形态存在于熔硅中，坩埚壁附近氧溶度高的熔体最终通过溶度扩散和热对流形式传输到晶体生长界面，从而进入单晶硅中。单晶硅中过高的氧溶度会在热氧处理后形成氧沉淀，容易诱生位错、层错等二次缺陷的产生，影响电池的效率，同时在掺硼单晶中氧含量和衰减呈正比，所以降低晶