一种硅芯组件.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CN105600788A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201610128889.0(22)申请日2016.03.08(71)申请人洛阳金诺机械工程有限公司地址471000河南省洛阳市国家高新技术开发区金鑫路2号(72)发明人刘朝轩(51)Int.Cl.C01B33/035(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种硅芯组件(57)摘要本发明涉及多晶硅生产中使用的空心硅芯的连接结构，该结构包括横硅板（1）、空心硅芯（2）和固定座（4），所述空心硅芯（2）间隔设置为两根，两根空心硅芯（2）的上端通过横硅板（1）连接，由此组成硅芯单元。每根空心硅芯（2）的下端开口处沿圆周方向开设有若干切槽（3），在空心硅芯（2）外还设置一固定环（5）。通过顶紧螺栓（6）或楔形块（7）将空心硅芯（2）的下端与固定座（4）的外缘面紧固在一起，防止倒炉现象发生。CN105600788ACN105600788A权利要求书1/1页1.一种硅芯组件，包括横硅板（1）、空心硅芯（2）和固定座（4），所述空心硅芯（2）间隔设置为两根，两根空心硅芯（2）的上端通过横硅板（1）连接，其特征在于：每根空心硅芯（2）的下端开口处沿圆周方向开设有若干切槽（3），在空心硅芯（2）外还设置一固定环（5）。2.如权利要求1所述的硅芯组件，其特征在于：所述切槽（3）边缘的形状为直线锯齿型或曲线波浪型。3.如权利要求1所述的硅芯组件，其特征在于：固定环（5）与空心硅芯（2）的外周面上相套接，通过固定环（5）上的顶紧螺栓（6）将空心硅芯（2）的下端与固定座（4）的外缘面紧固在一起。4.如权利要求1所述的硅芯组件，其特征在于：在固定环（5）与空心硅芯（2）之间留有间隙并设置楔形块（7），固定环（5）的内径由上而下逐渐缩小，即内表面呈锥形，将若干楔形块（7）均匀插入锥形孔内，使空心硅芯（2）的下端与固定座（4）的外缘面紧固在一起。5.如权利要求4所述的硅芯组件，其特征在于：所述的楔形块（7）为整块的圆环形，其上端厚、下端薄。6.如权利要求1所述的硅芯组件，其特征在于：横硅板（1）的两端与空心硅芯（2）相对应的位置分别设有环形凹槽（8），其形状及尺寸与空心硅芯（2）相匹配，空心硅芯（2）插入环形凹槽（8）内并被紧固住。7.如权利要求1～6所述的硅芯组件，其特征在于：空心硅芯（2）的内径小于固定座（4）的外径，空心硅芯（2）的下开口处设内倒角，即该处的内径由上而下逐渐增大。2CN105600788A说明书1/3页一种硅芯组件[0001]【技术领域】本发明涉及多晶硅生产领域，具体说涉及一种多晶硅生产中使用的空心硅芯的连接结构。[0002]【背景技术】随着光伏（PV）行业的发展，多晶硅的使用量也在逐渐增大。在生产多晶硅时，多数是利用还原炉进行多晶硅的还原生产，即通过化学气相沉积（CVD）法在硅芯的表面沉积多晶硅。在现有技术中，首先将三根实心圆硅芯或方硅芯搭接成“Π”字形结构，然后在还原炉内进行还原反应。所述还原反应是在一个密闭的还原炉中进行的。先在还原炉内用硅芯搭接成若干“Π”字形结构的闭合回路，即进行“搭桥”。每个闭合回路都由两根竖硅芯和一根横硅芯组成。将闭合回路的两个竖硅芯分别接在炉底的两个电极上，两个电极分别连接直流电源的正负极。[0003]为了便于描述，在本发明中将这种按照“Π”字形结构搭接好的硅芯组合体称作“硅芯组件”。[0004]将一个或多个硅芯组件放置在还原炉内，利用直流电对硅芯进行加热，加热中每一组搭接好的硅芯组件即相当于一个大电阻。继而向密闭的还原炉内通入氢气和三氯氢硅，开始进行多晶硅的沉积。在还原炉内多晶硅会逐渐沉积在硅芯的表面形成多晶硅棒。多晶硅棒经过破碎后再利用直拉炉拉制成单晶硅棒。[0005]现有技术在搭接硅芯组件时，通常使用的硅芯为直径8mm左右的实心圆硅芯或用硅锭经线切割形成的10×10mm的方硅芯。在还原反应过程中，生成的硅不断沉积在硅芯表面，硅芯的表面积会越来越大，反应气体分子对沉积面（硅芯表面）的碰撞机会和数量也会随之增加。[0006]当单位面积的沉积速率不变时，表面积愈大则沉积的多晶硅量也愈多。因此在搭接硅芯组件时，所使用硅芯的直径越大，多晶硅的生长效率也越高。相对而言，使用大硅芯不仅可以提高多晶硅还原时的生产效率，同时也可以降低生产成本。[0007]为此，申请人也曾试图采用大直径的实心硅芯。大直径的实心硅芯固然可以提高还原过程的生产率，但大直径硅芯的拉制却也存在生产效率低下的问题。硅芯的直径越大，其拉制也越发困难，并且在炉内一次拉制的根数也受到限制。此外，采用大直径的实心硅芯还存在不便运输、搭接后击穿难度大等问题。[0008]为了提高多晶