一种铸锭炉的盖板的制作方法

本实用新型涉及光伏设备制造技术领域，更具体地说，涉及一种铸锭炉的盖板。

背景技术：

多晶硅铸锭炉主要包括坩埚、加热器、隔热笼和炉腔壳体，炉腔壳体内设置坩埚，坩埚置于石墨冷却块上，坩锅的上方设置有罩住坩埚上面和侧面的加热器，加热器为坩埚内硅材料提供加热源，形成炉腔壳体内的加热场。现有技术中，坩埚四周由四块石墨护板拼接，护板上顶部放置长1120mm、宽1120mm、厚6.5mm的平面碳碳盖板，碳碳盖板对于顶部加热器有一个隔离作用，使得顶部加热器间接通过碳碳盖板对硅液进行热辐射。平面形状的碳碳盖板使顶部热辐射均匀，而硅锭顶部边角处还受到侧部加热器的热辐射影响，所以形成了现有的硅晶体后期生长凸界面的情况，而凸的长晶固液界面，会使得硅晶体后期结晶达不到杂质分凝效果，在硅锭顶部边角易形成杂质阴影，最终影响硅锭有效长度，同时，硅锭顶部边角晶体的质量不佳，会导致硅锭顶部部分硅片的电池转换效率不佳。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种铸锭炉的盖板，能够使得硅晶体后期生长固液界面平稳，进行的有效的杂质分凝，降低硅锭顶部杂质阴影，提高硅锭有效切片长度，保证硅锭整体效率稳定。

本实用新型提供的一种铸锭炉的盖板，包括第一区域，所述第一区域的外周部连接有由铸锭炉的石墨护板顶部支撑的第二区域，所述第二区域的厚度大于所述第一区域的厚度。

优选的，在上述铸锭炉的盖板中，所述盖板为同时具有所述第一区域和所述第二区域的一体式盖板。

优选的，在上述铸锭炉的盖板中，所述盖板为分体式盖板，且包括同时覆盖所述第一区域和所述第二区域的主体遮挡件，所述主体遮挡件的上表面安装有覆盖所述第二区域的辅助遮挡件。

优选的，在上述铸锭炉的盖板中，所述主体遮挡件与所述辅助遮挡件之间为可拆卸式的连接。

优选的，在上述铸锭炉的盖板中，所述第二区域的厚度沿其径向向外渐增，或者所述第二区域具有沿其径向向外的逐步增大的环形台阶面。

优选的，在上述铸锭炉的盖板中，所述第一区域具有圆形的截面。

优选的，在上述铸锭炉的盖板中，所述第一区域的厚度范围为2毫米至5.5毫米。

优选的，在上述铸锭炉的盖板中，所述盖板为碳碳盖板、碳化硅盖板或氮化硅盖板。

优选的，在上述铸锭炉的盖板中，所述第二区域的外边缘形状为边长范围为1000毫米至1150毫米的正方形。

优选的，在上述铸锭炉的盖板中，所述第二区域的厚度范围为6毫米至10毫米。

从上述技术方案可以看出，本实用新型所提供的铸锭炉的盖板，由于包括第一区域，所述第一区域的外周部连接有由铸锭炉的石墨护板顶部支撑的第二区域，所述第二区域的厚度大于所述第一区域的厚度，因此能够使得硅晶体后期生长固液界面平稳，进行的有效的杂质分凝，降低硅锭顶部杂质阴影，提高硅锭有效切片长度，保证硅锭整体效率稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的第一种铸锭炉的盖板的示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心思想在于提供一种铸锭炉的盖板，能够使得硅晶体后期生长固液界面平稳，进行的有效的杂质分凝，降低硅锭顶部杂质阴影，提高硅锭有效切片长度，保证硅锭整体效率稳定。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本申请实施例提供的第一种铸锭炉的盖板如图1所示，图1为本申请实施例提供的第一种铸锭炉的盖板的示意图，该盖板包括第一区域1，所述第一区域1的外周部连接有由铸锭炉的石墨护板顶部支撑的第二区域2，所述第二区域2的厚度大于所述第一区域的厚度1，这就能改变顶部加热器热场分布，避免硅晶体生长后期固液凸形界面的产生，达到有效充分分凝杂质的目的。

具体而言，现有技术中的盖板各个位置厚度均相同，而铸锭过程中顶部加热器和侧部加热器在铸锭顶部边缘产生的热量高于内部，导致产生一个凸型固液界面，导致杂质分凝效果不好，而本实施例中的盖板由于第二区域的厚度大于第一区域的厚度，因此边缘部位就能够阻挡更多的热量进入铸锭，从而达到平衡铸锭顶部各个位置热量的目的，避免了凸型固液界面的产生，提高生长出的铸锭的边角晶体的质量，从而能够提高硅锭的有效长度，同时使得硅锭顶部部分硅片电池转换效率更好。

从上述技术方案可以看出，本申请实施例所提供的第一种铸锭炉的盖板，由于包括第一区域，所述第一区域的外周部连接有由铸锭炉的石墨护板顶部支撑的第二区域，所述第二区域的厚度大于所述第一区域的厚度，因此能够使得硅晶体后期生长固液界面平稳，进行的有效的杂质分凝，降低硅锭顶部杂质阴影，提高硅锭有效切片长度，保证硅锭整体效率稳定。

本申请实施例提供的第二种铸锭炉的盖板，是在上述第一种铸锭炉的盖板的基础上还包括如下技术特征：

所述盖板为同时具有所述第一区域和所述第二区域的一体式盖板。

具体的，利用这种具有上述特征的一体式盖板，就更加便于取放，操作起来更加简单，提高工作效率。

本申请实施例提供的第三种铸锭炉的盖板，是在上述第一种铸锭炉的盖板的基础上还包括如下技术特征：

所述盖板为分体式盖板，且包括同时覆盖所述第一区域和所述第二区域的主体遮挡件，所述主体遮挡件的上表面安装有覆盖所述第二区域的辅助遮挡件。

在这种情况下，主体遮挡件的厚度在各个部位相同，可以与现有技术中的盖板的厚度相同，而利用辅助遮挡件之后，就能够增加第二区域的厚度，从而实现对热量的有效阻挡，提高铸锭质量，另外需要说明的是，可以根据具体的需要选择具有相应厚度的辅助遮挡件，这样就能够适应不同的工艺条件。

本申请实施例提供的第四种铸锭炉的盖板，是在上述第三种铸锭炉的盖板的基础上，还包括如下技术特征：

所述主体遮挡件与所述辅助遮挡件之间为可拆卸式的连接。

在这种情况下，就可以将同一个主体遮挡件与多种尺寸的辅助遮挡件连接，组装成不同尺寸的盖板，根据实际工艺需要，选用合适厚度的主体遮挡件和辅助遮挡件，而不必制作出很多种盖板，可见，这就大大降低了生产成本，也无需利用较大空间来盛放这些盖板。

本申请实施例提供的第五种铸锭炉的盖板，是在上述第一种至第四种铸锭炉的盖板中任一种的基础上，还包括如下技术特征：

所述第二区域的厚度沿其径向向外渐增，或者所述第二区域具有沿其径向向外的逐步增大的环形台阶面。

在这些情况下，越靠近边缘，对于热量的阻挡就越多，就能够更好的对进入坩埚内部的热量进行平衡，保证铸锭的各个位置热量相同，从而使生产出的铸锭质量更好。

本申请实施例提供的第六种铸锭炉的盖板，是在上述第五种铸锭炉的盖板的基础上，还包括如下技术特征：

所述第一区域具有圆形的截面。

需要说明的是，这种圆形截面有利于配合铸锭炉温度场，更好的保证各个位置受热均匀。

本申请实施例提供的第七种铸锭炉的盖板，是在上述第五种铸锭炉的盖板的基础上，还包括如下技术特征：

所述第一区域的厚度范围为2毫米至5.5毫米。

在这种优选的厚度范围内，该第一区域都能够对热量形成有效阻挡，为铸锭形成一个稳定的固液界面温度。

本申请实施例提供的第八种铸锭炉的盖板，是在上述第五种铸锭炉的盖板的基础上，还包括如下技术特征：

所述盖板为碳碳盖板、碳化硅盖板或氮化硅盖板。

这些材质的盖板均具有足够的硬度和强度，且能做到较大的厚度，对于热量的阻挡效果更好，其中最常用的就是碳碳盖板。

本申请实施例提供的第九种铸锭炉的盖板，是在上述第五种铸锭炉的盖板的基础上，还包括如下技术特征：

所述第二区域的外边缘形状为边长范围为1000毫米至1150毫米的正方形。

由于石墨护板的顶部形状是正方形，因此，为了形成匹配，将这种第二区域优选为上述尺寸范围的边长的正方形。

本申请实施例提供的第十种铸锭炉的盖板，是在上述第七种铸锭炉的盖板的基础上，还包括如下技术特征：

所述第二区域的厚度范围为6毫米至10毫米。

在这种情况下，就能够保证第二区域比第一区域更厚，达到阻挡更多热量的目的，并且可以根据具体的导热需要将其厚度在这个范围内进行调整。

利用上述盖板制备铸锭的过程具体如下：在多晶石英坩埚进行氮化硅喷涂后，将按照原料配方配置的原生多晶硅装入多晶石英坩埚中，待原料装完后，使用石墨护板连接安装在石英坩埚四周，石墨护板之间使用碳碳螺杆、螺母连接固定，待安装完成后，将新设计的盖板装置在石墨护板上面，最后使用叉车将硅料运送至铸锭炉中，启动铸锭炉运行,在PLC系统运行结束后，将石英坩埚中硅锭进行脱模，通过对硅锭脱模后，发现硅锭表面比较平整，没有凸起部分，同时，硅锭头部杂质比例为0.12％，相比同期下降了0.36％，在切片方面，切片良率提高了0.16％百分点。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。