一种铸锭炉的加热器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102936748A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102936748A(43)申请公布日2013.02.20(21)申请号201110232791.7(22)申请日2011.08.15(71)申请人江苏协鑫硅材料科技发展有限公司地址221004江苏省徐州市徐州经济开发区杨山路88号(72)发明人杨细全薛抗美胡亚兰(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人何平(51)Int.Cl.C30B15/18(2006.01)C30B28/06(2006.01)C30B29/06(2006.01)C30B35/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图22页(54)发明名称一种铸锭炉的加热器(57)摘要本发明公开了一种铸锭炉的加热器，其具有第一电极、第二电极和位于第一电极和第二电极之间的热产生本体部，其中，热产生本体部与第一电极和第二电极分别电连接；第一电极和第二电极用于直接或间接地连接于电源以使在第一电极和第二电极之间的热产生本体部中形成电流；热产生本体部沿纵向和/或径向延伸以至少部分地包围坩埚的侧部和/或端部，其中，热产生本体部用于在纵向上和/或端部形成温度递变的热场。该加热器本身所占几何空间少，重量轻，能够产生梯度分布的温度场，能够提高长晶速度，此外，对于铸锭类单晶技术中保护籽晶及提供平面型固液界面从而扩大单晶区域均有良好的效果。CN102936748ACN102936748A权利要求书1/1页1.一种铸锭炉的加热器，其具有第一电极、第二电极和位于所述第一电极和所述第二电极之间的热产生本体部，其中，所述热产生本体部与所述第一电极和所述第二电极分别电连接；所述第一电极和所述第二电极用于直接或间接地连接于电源以使在所述第一电极和所述第二电极之间的所述热产生本体部中形成电流；所述热产生本体部沿纵向和/或径向延伸以至少部分地包围坩埚的侧部和/或端部，其中，所述热产生本体部用于沿纵向和/或径向形成温度递变的热场。2.根据权利要求1所述的加热器，其中，所述热产生本体部由电阻率相同的材料制成，其截面的截面积在纵向和/或径向上是递变的。3.根据权利要求2所述的加热器，其中，所述热产生本体部的截面为梯形。4.根据权利要求1所述的加热器，其中，所述热产生本体部的截面积在纵向和/或径向上是不变的，其电阻率在纵向和/或径向上逐渐递变的。5.根据权利要求1-4任一项所述的加热器，其中，所述电源为直流电源。6.根据权利要求1-4任一项所述的加热器，其中，所述热产生本体部是由碳-碳复合材料制成的。7.根据权利要求6所述的加热器，其中，所述热产生本体部的电阻率为10-25μΩ.m。8.根据权利要求1-4任一项所述的加热器，其中，所述电源为交流电源。9.根据权利要求8所述的加热器，其中，所述热产生本体部为周向封闭的，其上还具有第三电极，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极之间形成三角形电路，所述交流电源的三相电源线分别与所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极电连接。10.一种用于铸锭炉热场的加热器阵列，其具有至少两个根据权利要求1-9所述加热器，所述加热器之间是串联的或并联的。11.一种铸锭炉，其具有如权利要求1-9所述的加热器。2CN102936748A说明书1/5页一种铸锭炉的加热器技术领域[0001]本发明属于铸锭炉的设计制造技术领域，具体涉及一种铸锭炉的加热器。背景技术[0002]太阳能光伏发电是可持续能源利用的形式之一，近年来在各国都得到了迅速的发展。目前，应用最为普遍的是晶体硅太阳能电池，晶体硅太阳能电池主要由单晶硅片或多晶硅片制成。世界光伏产业中多晶硅片以产能高、能耗低、成本低占据太阳能电池的主导地位，铸锭炉正是生产多晶硅硅锭的核心制造设备。[0003]中国专利申请CN101775641A公开了一种多晶硅铸锭炉的结构，其包括炉室、置于炉室内的坩埚、用于对坩埚加热的顶部加热器和侧部加热器、以及位于坩埚底部的热交换台，其中，顶部加热器和侧部加热器固定于电极上，炉室内设有侧面包围式的隔热笼，坩埚、顶部加热器、侧部加热器以及热交换台均置于隔热笼中，隔热笼的上端与提升装置相连；隔热笼上下分别设置有顶部保温板和下保温层，其中，顶部保温板固定悬挂于电极上，下保温层及热交换台均固定于支撑柱上，顶部保温板与隔热笼上端活动相接，下保温层与隔热笼下端活动相接；一个环形的随动隔热环通过数个连接装置固定隔热笼内部。在这种多晶硅铸锭炉中，其通过顶部加热器和侧部加热器对坩埚进行加热，然而，由于侧部加热器本身并没有额外的设计，故在长晶阶段时梯度热场的实现主要还是靠隔热笼的提升，因此，加热器本身对实现梯度热场的贡献不大。另外，随着热场的不断加高，原来仅通过提升隔热