一种高效多晶硅锭铸锭炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103397379A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103397379103397379A(43)申请公布日2013.11.20(21)申请号201310357941.6(22)申请日2013.08.16(71)申请人天威新能源控股有限公司地址610000四川省成都市双流县西南航空港经济开发区天威路1号（三星镇）(72)发明人林洪峰冯媛李书森刘兴翀兰洵龙巍赵秀生(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220代理人谭新民(51)Int.Cl.C30B28/06(2006.01)C30B29/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图4页附图4页(54)发明名称一种高效多晶硅锭铸锭炉(57)摘要本发明公开了一种高效多晶硅锭铸锭炉，包括炉体（1）、设置在炉体（1）内的隔热笼体（2）、设置在隔热笼体（2）内的石英坩埚（4），石英坩埚（4）底面贴附有底板（6），底板（6）主要由至少2种不同导热系数的板体构成，导热系数小的板体嵌套在导热系数大的板体内部。本发明技术方案带来的有益效果在于：通过改变侧部加热器上下各部位的热量供应能力和坩埚四周护板、底板与DS散热块各部位的热传导能力，可以有效控制铸锭炉内部的温场分布，改善熔化和长晶界面中心上凸现象，使固液界面趋于平坦，且有利于长晶过程中杂质的排出，从而产出杂质含量少、晶粒相对均匀的高效多晶硅锭。CN103397379ACN10397ACN103397379A权利要求书1/1页1.一种高效多晶硅锭铸锭炉，包括炉体（1）、设置在炉体（1）内的隔热笼体（2）、设置在隔热笼体（2）内的石英坩埚（4），其特征在于：石英坩埚（4）底面贴附有底板（6），底板（6）主要由至少2种不同导热系数的板体构成，导热系数小的板体嵌套在导热系数大的板体内部。2.根据权利要求1所述的一种高效多晶硅锭铸锭炉，其特征在于：底板（6）主要由3种不同导热系数的板体构成，分别为：板体A、板体B、板体C，板体A的导热系数＜板体B的导热系数＜板体C导热系数，板体A嵌套在板体B内，板体B嵌套在板体C内。3.根据权利要求1所述的一种高效多晶硅锭铸锭炉，其特征在于：导热系数最小的板体中心点与石英坩埚（4）底面中心点对齐。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种高效多晶硅锭铸锭炉，其特征在于：还包括设置在石英坩埚（4）四周面至隔热笼体（2）区间的侧面加热器（10）。5.根据权利要求4所述的一种高效多晶硅锭铸锭炉，其特征在于：侧面加热器（10）的电阻自上而下逐步减小。6.根据权利要求4所述的一种高效多晶硅锭铸锭炉，其特征在于：侧面加热器（10）的电阻宽度在石英坩埚（4）顶部指向底板方向上，从上至下宽度逐渐增大。7.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种高效多晶硅锭铸锭炉，其特征在于：石英坩埚（4）四周面贴附有护板（3）。8.根据权利要求7所述的一种高效多晶硅锭铸锭炉，其特征在于：护板（3）靠近底板（6）一端通过绝热材料板与底板（6）连接。9.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种高效多晶硅锭铸锭炉，其特征在于：底板（6）远离石英坩埚的一端连接有矩形的DS散热块（7）。10.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种高效多晶硅锭铸锭炉，其特征在于：石英坩埚（4）正上方设置有顶部加热器（8）。2CN103397379A说明书1/5页一种高效多晶硅锭铸锭炉技术领域[0001]本发明涉及多晶硅锭铸锭技术，具体是一种受热均匀、熔硅均匀的高效多晶硅锭铸锭炉。背景技术[0002]众所周知，能源是国民经济的命脉，是许多国家制定全球战略的首要问题。然而今天，能源短缺和环境问题已成为全球能源问题的主题。如何有效开发利用清洁无污染的可再生能源就成为人类的一件迫在眉睫的事情。太阳能是取之不尽用之不绝的绿色能源，在太阳能的利用中，光电转换应用最为广泛，光伏电池是目前市场上最主要的一种产品，它以多晶硅作为基材，故硅晶体的制备是光伏电池的基础。[0003]多晶硅铸锭炉是一种硅原料重熔再结晶设备，用于生产太阳能级多晶硅锭。在实际生产中，经过加热熔化、定向长晶、退火、冷却等步骤，将多晶硅原料制备成沿一定方向生长的多晶硅锭。硅原料重熔再结晶过程是在多晶硅铸锭炉的热场中进行，它由隔热笼组件、石墨加热器、DS散热块等零部件组成。热场不仅为多晶硅熔化提供所需的热能，在长晶过程中又提供一个温度梯度场，从而形成定向凝固。高品质多晶硅锭的生产，关键就在于能否精确地控制热场内的温度梯度，形成一个理想的固液界面条件。[0004]然而，现有的多晶硅铸锭炉热场设计存在较大的缺陷，难以获得合理的温度分布，很难使固液界面达到理想状态，从而影响了多晶硅锭的品质。[0005]现有技术的技