多晶硅铸锭炉的坩埚平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102477581A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102477581A(43)申请公布日2012.05.30(21)申请号201010554762.8(22)申请日2010.11.23(71)申请人上海普罗新能源有限公司地址201300上海市浦东新区惠南镇宣黄公路2455弄6号(72)发明人史珺程素玲(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55页页附图附图44页(54)发明名称多晶硅铸锭炉的坩埚平台(57)摘要本发明公开了一种多晶硅铸锭炉的坩埚平台，坩埚平台底部为一凹坑结构，凹坑结构为一球冠形、凹坑结构的沿中心正视剖面图为一圆弧形，或者凹坑结构为由离散化台阶组成的具有球冠形轮廓的凹坑、凹坑结构的沿中心正视剖面图为一由离散化台阶组成的具有圆弧形轮廓的曲线，凹坑结构使坩埚平台的厚度从凹坑结构的中心往凹坑结构的边缘逐渐增加。本发明能有效地抑制坩埚平台中心和外围温度不均衡的情况，在整个晶体生长过程中，能够保持坩埚底部的边缘与中心的温度误差在2℃以内，保证坩埚底部的等温面为平面，从而能有效地保证晶体生长时的固液界面为水平并保证多晶硅铸锭时能够形成垂直生长的柱状晶。CN1024758ACN102477581A权利要求书1/1页1.一种多晶硅铸锭炉的坩埚平台，坩埚平台的顶部为平面结构，坩埚放置于所述坩埚平台的顶部表面上，加热体和保温体放置于所述坩埚的侧面四周，其特征在于：所述坩埚平台底部为一凹坑结构，所述凹坑结构的中心位于所述坩埚平台的底部中心、所述凹坑结构的边缘和所述坩埚平台的底部边缘相隔一段距离，所述坩埚平台的厚度从所述凹坑结构的中心往所述凹坑结构的边缘逐渐增加，所述坩埚平台厚度的逐渐增加值满足使所述坩埚底部的向下散热速率从中心往边缘处递减并能抵消从中心往边缘处递增的所述坩埚底部的侧向散热速率，使所述坩埚内硅液在铸锭时固液界面保持水平。2.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉的坩埚平台，其特征在于：所述坩埚平台的底部边缘和所述凹坑结构的边缘都为正方形、或所述坩埚平台的底部边缘和所述凹坑结构的边缘都为圆形，所述凹坑结构为一球冠形、所述凹坑结构的沿中心正视剖面图为一圆弧形；所述凹坑结构具有如下的尺寸关系：D＝k1L、其中D为所述凹坑结构的边缘组成的正方形的边长或圆形的直径、L为所述坩埚平台的底部边缘组成的正方形的边长或圆形的直径、H为所述坩埚平台的顶部和底部边缘处的厚度、k1为0～1之间的与所述坩埚平台的热传导率和设定的晶体生长速度有关的常数、k2为0～1之间的与所述坩埚平台及所述坩埚的相对大小有关的常数，R为所述球冠形的半径。3.如权利要求2所述多晶硅铸锭炉的坩埚平台，其特征在于：k1的值为0.5～0.9；k2的值为0.2～0.9。4.如权利要求2所述多晶硅铸锭炉的坩埚平台，其特征在于：k1的值为0.6～0.7；k2的值为0.5～0.8。5.如权利要求1所述多晶硅铸锭炉的坩埚平台，其特征在于：所述坩埚平台的底部边缘和所述凹坑结构的边缘都为正方形、或所述坩埚平台的底部边缘和所述凹坑结构的边缘都为圆形，所述凹坑结构为一由离散化台阶组成的具有球冠形轮廓的凹坑、所述凹坑结构的沿中心正视剖面图为一由离散化台阶组成的具有圆弧形轮廓的曲线；所述凹坑结构具有如下的尺寸关系：D＝k1L、其中D为所述凹坑结构的边缘组成的正方形的边长或圆形的直径、L为所述坩埚平台的底部边缘组成的正方形的边长或圆形的直径、H为所述坩埚平台的顶部和底部边缘处的厚度、k1为0～1之间的与所述坩埚平台的热传导率和设定的晶体生长速度有关的常数、k2为0～1之间的与所述坩埚平台及所述坩埚的相对大小有关的常数，R为所述球冠形的半径。6.如权利要求5所述多晶硅铸锭炉的坩埚平台，其特征在于：k1的值为0.5～0.9；k2的值为0.2～0.9。7.如权利要求5所述多晶硅铸锭炉的坩埚平台，其特征在于：k1的值为0.6～0.7；k2的值为0.5～0.8。8.如权利要求5所述多晶硅铸锭炉的坩埚平台，其特征在于：所述凹坑结构的离散化台阶的数量为5个以上。2CN102477581A说明书1/5页多晶硅铸锭炉的坩埚平台技术领域[0001]本发明涉及冶金法太阳能级多晶硅制备技术领域，特别涉及一种多晶硅铸锭炉的坩埚平台。背景技术[0002]随着能源的逐渐枯竭，光伏发电的应用前景越来越广阔。而光伏应用中，多晶硅电池已经逐步取代了单晶硅电池，成为光伏电池的主流。多晶硅电池是将硅原料先进行铸锭，然后再切方和切片制作的。多晶硅铸锭过程对多晶硅电学性能的影响十分重要。[0003]在多晶硅的结晶过程中，由于要尽量减