一种石墨加热器及硅晶体生长炉.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CN109280968A(43)申请公布日2019.01.29(21)申请号201710601867.6(22)申请日2017.07.21(71)申请人镇江仁德新能源科技有限公司地址212200江苏省镇江市扬中市经济开发区港隆路998号(72)发明人孙鹏陈骏张涛刘瑞鸿(74)专利代理机构北京金信知识产权代理有限公司11225代理人黄威郭迎侠(51)Int.Cl.C30B29/06(2006.01)C30B30/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种石墨加热器及硅晶体生长炉(57)摘要本发明公开了一种石墨加热器及硅晶体生长炉，所述石墨加热器用于硅晶体生长炉中，所述石墨加热器包括非闭合的环状的加热体，其两端分别形成所述加热体的第一端和第二端，所述加热体上设有至少两个电极脚；所述石墨加热器通过所述电极脚与电源连接，以使所述石墨加热器发热并产生磁场。从而能够抑制硅晶体生长炉中硅熔液对坩埚的壁的冲刷，减少熔体中O、C等杂质的含量，从而获得低含氧碳量的硅晶体，同时还有利于获得平整的固液生长界面。CN109280968ACN109280968A权利要求书1/1页1.一种石墨加热器，用于硅晶体生长炉中，其特征在于，所述石墨加热器包括非闭合的环状的加热体，其两端分别形成所述加热体的第一端和第二端，所述加热体上设有至少两个电极脚；所述石墨加热器通过所述电极脚与电源连接，以使所述石墨加热器发热并产生磁场。2.根据权利要求1所述的石墨加热器，其特征在于，所述石墨加热器包括至少一个所述加热体，当加热体为两个或以上时，相邻两个所述加热体的间距大于10mm。3.根据权利要求2所述的石墨加热器，其特征在于，所述加热体由加热条围成，且所述加热条的截面为圆形，所述截面的直径大于5mm。4.根据权利要求2所述的石墨加热器，其特征在于，所述加热体为非闭合的圆环，所述圆环的外径与内径差值为1mm-100mm。5.根据权利要求2所述的石墨加热器，其特征在于，相邻两个所述加热体之间设有支撑件，以对多个所述加热体进行连接，且所述支撑件由绝缘材料制成。6.根据权利要求1所述的石墨加热器，其特征在于，所述加热体的第一端设有一个电极脚，其第二端设有另一个电极脚，所述电源为直流电。7.根据权利要求1所述的石墨加热器，其特征在于，所述加热体上均匀布设有六个电极脚，所述加热体采用星式接法或角式接法与电源连接，所述电源为三项交流电。8.一种硅晶体生长炉，包括炉体外壳、设置在所述炉体外壳内的保温层和生长坩埚，所述生长坩埚设置在所述保温层内，其特征在于，硅晶体生长炉还包括如权利要求1至7中任意一项所述的石墨加热器，所述石墨加热器位于所述保温层与所述生长坩埚之间。9.根据权利要求8所述的硅晶体生长炉，其特征在于，所述硅晶体生长炉还包括控制机构，所述加热体与所述控制机构连接，且能够在所述控制结构的作用下随着硅晶体的从下向上的生长方向而从下向上运动，以使硅晶体和硅溶液形成的固液界面始终位于所述加热体内，或者位于所述加热体形成的磁场范围内。2CN109280968A说明书1/3页一种石墨加热器及硅晶体生长炉技术领域[0001]本发明涉及太阳能发电领域，尤其涉及一种用于硅晶体生长的石墨加热器及硅晶体生长炉。背景技术[0002]目前太阳能领域使用的晶体生长炉，主要包括用于生长多晶锭和单晶片的多晶铸锭炉和单晶生长炉。这些晶体生长炉通过石墨材质的加热器，现有技术中，石墨加热器通常采用板状蛇形结构，并通过三个石墨电极接头与水冷铜电极和铜电缆相连，接入外部的三相交流电；石墨材质的加热器是通过石墨电阻发热，进而将电能转化成热能，并通过热辐射将热量传递到炉腔内部的硅料上，然后通过对石墨加热器的对放置在坩埚内的硅料进行加热，使其完全熔化，然后通过控制石墨加热器的发热功率实现对温度的控制。[0003]然而，在硅料融化及长晶阶段，高温的硅熔液会与石英坩埚内表面接触并反应生成SiO等硅氧化合物，这些硅氧化合物有一部分溶解进入硅熔液内部，导致硅晶体中氧含量上升。在硅熔液中，由于温度和空间的限制，硅熔液还存在不同方向的对流，这些硅熔液流动会将更多的SiO气体带入硅熔液内，也加剧了硅熔液对坩埚内表面的冲刷，这进一步增加了硅晶体中的氧含量。硅晶体中的氧会与掺杂元素硼形成硼-氧复合体，在做成电池后，这些硼-氧复合体会造成光电转换效率显著衰减(光致衰减)，这会严重影响太阳能电池效率。尤其对发射极及背面钝化电池技术(PERC)等高效电池工艺，这种衰减更加明显，这会严重影响电池光电效率表现。因此，降低硅晶体中的氧含量，是非常必要和有意义的技术方向。发明内容[0004]本发明为了解决上述问题，提供一种能够降低硅晶体中的氧含量的石墨加