多晶硅铸锭炉和多晶硅铸锭方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102732959A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102732959A(43)申请公布日2012.10.17(21)申请号201110089125.2(22)申请日2011.04.11(71)申请人上海普罗新能源有限公司地址201314上海市浦东新区惠南镇宣黄公路2455弄6号(72)发明人史珺宗卫峰水川佟晨程素玲(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人丁纪铁(51)Int.Cl.C30B28/06(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书88页页附图附图22页(54)发明名称多晶硅铸锭炉和多晶硅铸锭方法(57)摘要本发明公开了一种多晶硅铸锭炉，炉体包括上炉盖、炉身和炉底，炉底和炉身采用液压连接；所述保温体为立方形，保温体包括上保温体和下保温体；石墨平台位于保温体中，四个坩埚放置于石墨平台上；上加热体和下加热体都位于所述保温体中，且上加热体位于上保温体的顶面下方、下加热体位于石墨平台下方，上加热体和上保温体固定在一起并固定于炉身上，下加热体和下保温体固定在一起并能一起和上保温体分开并向下移动。本发明还公开了一种多晶硅铸锭方法。本发明能成倍地提高单个铸锭炉产量、并能保证质量良好，能提高现有设备的使用率并能节省设备投资成本，能够节能、节水和节气。CN1027395ACN102732959A权利要求书1/1页1.一种多晶硅铸锭炉，其特征在于，包括：炉体和位于所述炉体中的一保温体、一石墨平台、四个坩埚、上加热体和下加热体；所述炉体包括上炉盖、炉身和炉底，所述炉底和所述炉身采用液压连接，所述炉底能和所述炉身分开或闭合；所述保温体为立方形，所述保温体包括上保温体和下保温体；所述石墨平台位于所述保温体中并被所述保温体包围，所述四个坩埚放置于所述石墨平台上；所述上加热体和所述下加热体都位于所述保温体中，且所述上加热体位于所述坩埚顶部的所述上保温体的顶面下方、所述下加热体位于所述石墨平台下方，所述上加热体和所述上保温体固定在一起并固定于所述炉身上，所述下加热体和所述下保温体固定在一起并能一起和所述上保温体分开并向下移动。2.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉，其特征在于：所述四个坩埚在所述石墨平台上的放置方式为呈田字形摆放。3.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉，其特征在于：所述四个坩埚的边长分别为720毫米～1200毫米。4.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉，其特征在于：所述上加热体完全覆盖住所述四个坩埚、且所述上加热体的外缘尺寸大于所述四个坩埚的外缘尺寸5％～30％，所述四个坩埚的外侧面和所述保温体相隔有一定的距离，所述上加热体的处于所述四个坩埚的外缘外部的部分用于对所述四个坩埚的侧面加热。5.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉，其特征在于：在各所述坩埚的周围放置有护板。6.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉，其特征在于：所述上加热体由两个加热回路组成，所述两个加热回路能同时工作、也能互为热备份。7.一种多晶硅铸锭方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、用液压装置放下并打开所述炉底并在所述四个坩埚中装入硅料；步骤二、上升所述炉底使其闭合，开始抽真空；步骤三、当所述炉体的真空度达到1Pa时，给所述上加热体和所述下加热体送电，开始加热所述硅料并使所述硅料完全熔化；步骤四、进行长晶过程，包括分步骤：逐步降低所述下加热体的功率，使所述坩埚底部温度逐渐降低，当所述坩埚底部温度低于所述硅料的熔点时所述坩埚底部开始结晶并形成多晶硅；当所述下加热体的功率降到0时，将所述下保温体和所述下加热体一起下降，使所述多晶硅继续往上生长；步骤五、将所述下保温体和所述下加热体提升，对所述多晶硅进行退火，接着再对所述多晶硅进行冷却；步骤六、当所述多晶硅形成的多晶硅铸锭的温度降低到300℃以下时，放下所述炉底并将所述多晶硅铸锭取出。2CN102732959A说明书1/8页多晶硅铸锭炉和多晶硅铸锭方法技术领域[0001]本发明涉及太阳能多晶硅铸锭领域，特别是涉及一种多晶硅铸锭炉，本发明还涉及一种多晶硅铸锭方法。背景技术[0002]多晶硅铸锭技术是从2004年前后发展起来的。当人们发现多晶硅铸锭后一样可以进行切片并制作太阳能电池的时候，就开始了多晶硅铸锭炉的制作。与单晶炉相比，多晶硅铸锭炉具有成本低、产量大、容易处理的特点。从2007年开始，全球多晶硅光伏电池片的产量就超过了单晶硅，到了2010年，多晶硅的比例更加上升到了70％以上。[0003]现有多晶硅铸锭炉是采用电阻或感应加热，将配比好的多晶硅熔化后，采用从底部开始冷却，逐渐向上长晶的定向凝固的方式，得到多晶硅锭的。从2004年以来，现有多晶硅铸锭炉的单炉产量从120公斤开始，到170公斤、250公斤、450公斤到660