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(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CN105926036A(43)申请公布日2016.09.07(21)申请号201610348843.X(22)申请日2016.05.24(71)申请人山东省科学院能源研究所地址250014山东省济南市历下区科院路19号(72)发明人陈成敏杨春振刘光霞王立秋许敏侯延进(74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限公司37219代理人杨树云(51)Int.Cl.C30B28/06(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种多晶硅晶体生长炉生长装置及其热源调节方法(57)摘要本发明涉及一种多晶硅晶体生长炉生长装置及其热源调节方法,包括晶体生长炉,所述晶体生长炉内设有顶部加热源及四周加热源,顶部加热源连接调功器一,四周加热源连接调功器二。加热过程,调功器一和调功器二改变顶部加热源与四周加热源的功率比例。本发明利用隔热板一方面可以有效降低加热器的无效热损失,降低系统总能量消耗,另一方面,提高坩埚侧挡板外部的温度,降低坩埚内部径向温度梯度。并且隔热板随着隔热笼的上下移动而转动,经过计算验证,隔热板水平放置时隔热效果最好,随着与水平夹角的变大,隔热效果逐渐变差,满足冷凝过程后期温度梯度的要求,使温度场满足冷凝参数要求的同时减小晶体内容因温差引起的热应力。CN105926036ACN105926036A权利要求书1/1页1.一种多晶硅晶体生长炉生长装置,其特征在于,包括晶体生长炉,所述晶体生长炉内设有顶部加热源及四周加热源,所述顶部加热源连接调功器一,所述四周加热源连接调功器二。2.根据权利要求1所述的一种多晶硅晶体生长炉生长装置,其特征在于,所述晶体生长炉内还包括隔热笼、坩埚、坩埚底护板、隔热板、坩埚侧护板,所述晶体生长炉内设有所述隔热笼,所述隔热笼顶部内壁上固定设有所述顶部加热源,所述隔热笼四周内壁上固定设有所述四周加热源;所述隔热笼内套有坩埚,所述坩埚外侧壁上设有所述坩埚侧护板,所述坩埚外底部设有坩埚底护板,所述坩埚底护板的边缘与所述隔热笼的侧壁之间连接所述隔热板。3.根据权利要求2所述的一种多晶硅晶体生长炉生长装置,其特征在于,所述隔热板通过旋转装置连接所述隔热笼的侧壁。4.根据权利要求2所述的一种多晶硅晶体生长炉生长装置,其特征在于,所述隔热板的导热系数与所述隔热笼的导热系数相同。5.根据权利要求2-4任一所述的一种多晶硅晶体生长炉生长装置,其特征在于,所述坩埚底护板下设有散热台。6.权利要求1-4任一所述的晶体生长炉生长装置的热源调节方法,其特征在于,具体是指:晶体生长过程中,随着晶体体积与原始溶液体积的比值的不断增大,顶部加热源的功率与四周加热源的功率的比值不断变小,顶部加热源的功率与四周加热源的功率的比值的变化范围为(1:4)-(1:1)。7.根据权利要求6所述的晶体生长炉生长装置的热源调节方法,其特征在于,当晶体体积与原始溶液体积的比值小于1:2时,顶部加热源的功率与四周加热源的功率的比值的取值范围为(1:1)-(1:2);当晶体体积与原始溶液体积的比值为1:2时,顶部加热源的功率与四周加热源的功率的比值的取值范围为(1:2)-(1:3);当晶体体积与原始溶液体积的比值大于1:2时,顶部加热源的功率与四周加热源的功率的比值的取值范围为(1:3)-(1:4)。2CN105926036A说明书1/4页一种多晶硅晶体生长炉生长装置及其热源调节方法技术领域[0001]本发明涉及一种多晶硅晶体生长炉生长装置及其热源调节方法,属于晶体生长炉技术领域。背景技术[0002]太阳能级多晶硅作为太阳能电池的重要载体,其晶体的质量直接影响到电池的转化效率。定向凝固(DSS)法多晶硅与直拉(CZ)法单晶硅相比,制备工艺简单、成本较低,成为太阳电池的主要原料。定向凝固技术较传统的晶体制备过程可以抑制横向晶界的产生,降低晶界、位错等组织缺陷。然而,定向凝固炉炉腔内的温度梯度会导致晶体内产生热应力,容易造成其内部位错密度过高甚至晶体开裂。在实际的工业生产中,通过控制定向凝固的工艺参数以降低炉内温度梯度,进而制备高质量的多晶硅铸锭。[0003]传统生长炉优化方案重点改善生长炉加热控制及结构,在具有顶端加热器及四周加热器的结构中,加热量的比例基本均设定为1:1,但是,由于顶端加热器与四周加热器对坩埚内物质的加热方式不同,作用效果也不同,很难形成径向温度梯度小、轴向温度梯度均匀的温度场。同时由于四周加热器底部散热量较大,有效利用较少,不利于节能。目前已有设计将坩埚底部护板加上,以阻挡一部分热辐射,但是由于坩埚底部护板的导热系数相对较大,因此有进一步改进空间。发明内容[0004]针对现有技术的不足,本发明提供了一种多晶硅晶体生长