一种多晶气冷硅铸锭炉

摘要

本发明公开了一种多晶气冷硅铸锭炉，包括炉体、设置在所述炉体底部的DS台和设置在所述炉体与所述DS台之间的石墨底板，还包括设置在所述石墨底板与所述DS台之间的均衡导热板，所述均衡导热板设置有多个通孔，所述均衡导热板的通孔的面积从所述DS台的进气口端到出气口端递减。所述多晶气冷硅铸锭炉，通过在炉体底部的石墨底板与DS台之间设置具有通孔的均衡导热板，通孔位置处DS台与石墨底板之间没有直接接触，减少了热传导，而均衡导热板的通孔的面积从所述DS台的进气口端到出气口端递减，使得在冷段位置在化料与长晶阶段吸收的热量减少，均衡了DS台进气口端到出气口端的热量传递，使得两端温度分布均匀，有利于化料界面与长晶界面的平整度的调整。

权利要求

1.一种多晶气冷硅铸锭炉，包括炉体、设置在所述炉体底部的DS台和设置在所述炉体与所述DS台之间的石墨底板，其特征在于，还包括设置在所述石墨底板与所述DS台之间的均衡导热板，所述均衡导热板设置有多个通孔，所述均衡导热板的通孔的面积从所述DS台的进气口端到出气口端递减。

2.如权利要求1所述多晶气冷硅铸锭炉，其特征在于，所述均衡导热板与所述DS台的上表面的形状和尺寸相同。

3.如权利要求2所述多晶气冷硅铸锭炉，其特征在于，所述通孔包括圆孔、椭圆孔和方孔中的至少一种。

4.如权利要求3所述多晶气冷硅铸锭炉，其特征在于，与所述DS台的进气口端不同距离的所述通孔的数量相等。

5.如权利要求4所述多晶气冷硅铸锭炉，其特征在于，与所述DS台的进气口端不同距离的相邻所述通孔的间距相等。

6.如权利要求5所述多晶气冷硅铸锭炉，其特征在于，所述通孔为圆孔，所述圆孔的直径为5cm～10cm。

7.如权利要求6所述多晶气冷硅铸锭炉，其特征在于，与所述DS台的进气口端距离相等的所述通孔的直径相等。

8.如权利要求7所述多晶气冷硅铸锭炉，其特征在于，所述均衡导热板的厚度为3mm～

5mm。

9.如权利要求8所述多晶气冷硅铸锭炉，其特征在于，所述均衡导热板为石墨导热均衡板。

说明书

一种多晶气冷硅铸锭炉

技术领域

[0001] 本发明涉及多晶铸锭技术领域，特别是涉及一种多晶气冷硅铸锭炉。

背景技术

[0002] 随着能源危机、环境污染以及全球温度的不断攀升，人类迫切需要改变这一格局，而光伏发电具有使用范围广、对环境无污染、不会排放温室气体的优点，是应对以及减缓这一变化的有力武器。影响光伏发电的因素有光伏电池的制造成本以及光伏电池的发电效率和使用寿命。

[0003] 采用多晶铸锭炉制造高质量的硅片是高效光伏电池的有力保证。多晶硅锭炉有很多种，其中气冷炉是目前多晶铸锭炉中常规的炉型之一。气冷炉的底部导热DS台内部设置气体流动通道，通过气体带走热量实现导热的目的，气体通过DS台通过吸收热量被加热，因此气冷炉DS台气体入口端属于冷端，气体出口端属于热端。常规结构的气冷炉采用的是底部DS台设计为内部有气体流通的散热结构，气体通过DS台内部带走硅锭上部传递下来的热量，形成纵向散热，符合定向凝固生长的概念。由于气冷炉进气口与出气口分布在DS台的两边，于是就会引起DS台底部温度分布不均衡，对硅锭铸造的长晶与化料过程均产生一定的影响。对长晶过程，DS台两端不均等的温度分布引起硅锭两端长晶速率的不同，进气端长晶速率较快，出气端长晶速率较慢，因此会引起长晶界面的倾斜。对化料过程，进气端温度较低，化料速度较慢，硅料剩余量较高，出气端温度较高，化料速度较快，硅料剩余量较少，这样的温度分布对有籽晶高效多晶籽晶剩余高度的控制产生不良的影响，对无籽晶高效多晶底部形核的均匀性也会产生较大的影响。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种多晶气冷硅铸锭炉，均衡进气口与出气口两段的散热，使得两端的温度均等，均衡DS台的温度分布，提高多晶铸锭品质。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种多晶气冷硅铸锭炉，包括炉体、设置在所述炉体底部的DS台和设置在所述炉体与所述DS台之间的石墨底板，还包括设置在所述石墨底板与所述DS台之间的均衡导热板，所述均衡导热板设置有多个通孔，所述均衡导热板的通孔的面积从所述DS台的进气口端到出气口端递减。

[0006] 其中，所述均衡导热板与所述DS台的上表面的形状和尺寸相同。

[0007] 其中，所述通孔包括圆孔、椭圆孔和方孔中的至少一种。

[0008] 其中，与所述DS台的进气口端不同距离的所述通孔的数量相等。

[0009] 其中，与所述DS台的进气口端不同距离的相邻所述通孔的间距相等。

[0010] 其中，所述通孔为圆孔，所述圆孔的直径为5cm～10cm。

[0011] 其中，与所述DS台的进气口端距离相等的所述通孔的直径相等。

[0012] 其中，所述均衡导热板的厚度为3mm～5mm。

[0013] 其中，所述均衡导热板为石墨导热均衡板。

[0014] 本发明实施例所提供的多晶气冷硅铸锭炉，与现有技术相比，具有以下优点：

[0015] 本发明实施例提供的多晶气冷硅铸锭炉，包括炉体、设置在所述炉体底部的DS台和设置在所述炉体与所述DS台之间的石墨底板，还包括设置在所述石墨底板与所述DS台之间的均衡导热板，所述均衡导热板设置有多个通孔，所述均衡导热板的通孔的面积从所述DS台的进气口端到出气口端递减。

[0016] 所述多晶气冷硅铸锭炉，通过在炉体底部的石墨底板与DS台之间设置具有通孔的均衡导热板，通孔位置处DS台与石墨底板之间没有直接接触，减少了热传导，而均衡导热板的通孔的面积从所述DS台的进气口端到出气口端递减，使得在冷段位置在化料与长晶阶段吸收的热量减少，均衡了DS台进气口端到出气口端的热量传递，使得两端温度分布均匀，有利于化料界面与长晶界面的平整度的调整。

附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0018] 图1为本发明实施例提供的多晶气冷硅铸锭炉的一种具体实施方式的结构示意图；

[0019] 图2为本发明实施例提供的多晶气冷硅铸锭炉中的均衡导热板一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0021] 请参考图1～图2，图1为本发明实施例提供的多晶气冷硅铸锭炉的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明实施例提供的多晶气冷硅铸锭炉中的均衡导热板一种具体实施方式的结构示意图。

[0022] 在一种具体实施方式中，所述多晶气冷硅铸锭炉，包括炉体20、设置在所述炉体20底部的DS台40和设置在所述炉体20与所述DS台40之间的石墨底板30，还包括设置在所述石墨底板30与所述DS台40之间的均衡导热板10，所述均衡导热板10设置有多个通孔11，所述均衡导热板10的通孔的面积从所述DS台40的进气口端41到出气口端42递减。

[0023] 通过在炉体20底部的石墨底板30与DS台40之间设置具有通孔的均衡导热板10，通孔位置处DS台40与石墨底板30之间没有直接接触，减少了热传导，而均衡导热板10的通孔11的面积从所述DS台40的进气口端41到出气口端42递减，使得在冷段位置在化料与长晶阶段吸收的热量减少，均衡了DS台40进气口端41到出气口端42的热量传递，使得两端温度分布均匀，有利于化料界面与长晶界面的平整度的调整，提高了多晶铸锭品质，提高了成品率，降低了生产成本。

[0024] 为了进一步提高散热效果，不影响石墨底板30与DS台40之间除去均衡导热板10的通孔11之外的热量传导，所述均衡导热板10与所述DS台40的上表面的形状和尺寸相同。

[0025] 本发明中通孔的作用是阻隔石墨底板30与DS台40之间的热量传递，减少DS台中从进气口中通过的气流带走通孔处的热量，对于通孔的形状不做具体限定，所述通孔11包括圆孔、椭圆孔和方孔中的至少一种，即均衡导热板10中的通孔11可以为圆孔、椭圆孔和方孔中的任意一种或多种，此外，本发明中均衡导热板10中的通孔还可以为其它形状。

[0026] 为了降低工艺难度，与所述DS台的进气口端41不同距离的所述通孔的数量相等，与所述DS的进气口端41不同距离的相邻所述通孔的间距相等。

[0027] 通过在每排设置相同数量的通孔11，相邻排通孔11之间的间距相等，使得在进行通孔11的加工过程中，可以全自动化操作，减少了工艺参数的限定的设定，降低了工艺难度，降低了加工成本

[0028] 为了降低制造工艺难度，同一排的通孔11的形状相同，如都为正方形，圆形，甚至于不同排甚至所有的通孔11的形状相同，这样只需调整不同排的加工尺寸即可，而无需进行加工形状的调整，降低了工艺复杂度。

[0029] 在一实施例中，所述通孔11为圆孔，所述通孔的直径进气口到出气口，直径从10cm下降到5cm，这变化过程可以是线性变化的，也可以是非线性变化的，这种变化的控制可以是设计者自行设计的，也可以是通过模拟获得的，本发明对此不作具体限定。

[0030] 即所述通孔为圆孔，所述圆孔的直径为5cm～10cm，与所述DS台的进气口端41距离相等的所述通孔的直径相等。

[0031] 本发明对于均衡导热板10的厚度不做具体限定，只要其中设置的通孔位置处能够具有隔离DS台40和石墨底板30的效果即可，一般所述均衡导热板10的厚度为3mm～5mm，为了便于加工以及保证铸锭过程的稳定性，均衡导热板10的各处的厚度一致。

[0032] 本发明中对于均衡导热板10的材质不做过多的要求，一般只要本身具有耐高温热导率高的特性即可，一般所述均衡导热板10为石墨导热均衡板，当然均衡导热板10也可以是其它的材质，如铜板等。

[0033] 综上所述，本发明实施例提供的多晶气冷硅铸锭炉，通过在炉体底部的石墨底板与DS台之间设置具有通孔的均衡导热板，通孔位置处DS台与石墨底板之间没有直接接触，减少了热传导，而均衡导热板的通孔的面积从所述DS台的进气口端到出气口端递减，使得在冷段位置在化料与长晶阶段吸收的热量减少，均衡了DS台进气口端到出气口端的热量传递，使得两端温度分布均匀，有利于化料界面与长晶界面的平整度的调整。

[0034] 以上对本发明所提供的多晶气冷硅铸锭炉进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。