多晶硅铸锭炉的制作方法

本实用新型涉及光伏领域，尤其涉及一种多晶硅铸锭炉。

背景技术：

铸造多晶硅是制作太阳能电池的主要材料，具有丰富、成本低廉、工艺简单、光电转化效率高等优势；但是，多晶硅铸锭炉本身为圆柱形，多晶铸锭热场为方形，以及多晶铸锭普通热场都是通过打开隔热笼来散热，导致热场中四个角和中心散热不均衡，使得坩埚中A、B、C区(如图1所示)三个位置的硅片质量不一，呈现出A区最差、B区中间，C区最优的品质属性。

如图2所示，坩埚10`内的硅块包括中心区域的硅块11`和边角区域的边皮12`；散热平台20`中心和边角对硅液溶体的散热不均衡，导致边角A、B区底部晶体向中心生长，中心区域的硅块11`垂直性较好，边皮12`底部先向内生长，再向外生长，底部呈现出较大的微“W”生长界面，导致晶体生长的垂直性和连续性出现较大扭曲，影响晶体质量；晶体向内生长影响硅溶体中杂质的排除，容易引起中心区域的硅块11`产生阴影、微晶、位错等晶体缺陷。

有鉴于此，有必要设计一种改进的多晶硅铸锭炉，以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种提高晶体质量、提高硅片转化效率的多晶硅铸锭炉。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种多晶硅铸锭炉，包括炉体、坩埚、用于放置坩埚的散热平台、设置于所述坩埚四周的护板以及分别设置于护板的上方与下方的盖板与底板；所述底板设置于所述坩埚与所述散热平台之间；所述底板的四周设有收容空间，所述收容空间内填充有具有保温性能的填充物。

作为本实用新型的进一步改进，所述底板的最外侧设有台阶面，所述台阶面与所述坩埚的底壁形成所述收容空间。

作为本实用新型的进一步改进，所述收容空间自所述底板的上表面向下凹陷形成，其横截面形状为方形、圆形、梯形、三角形或多边形。

作为本实用新型的进一步改进，所述收容空间为沿所述底板的前后方向和左右方向延伸的通槽，所述通槽的开口设置于所述底板的侧壁上。

作为本实用新型的进一步改进，所述通槽的横截面形状为方形、圆形、梯形、三角形或多边形。

作为本实用新型的进一步改进，所述填充物包括但不限于为固化硬毡或软毡。

作为本实用新型的进一步改进，所述散热平台与所述底板的接触面呈台阶状设置，所述散热平台与所述底板之间具有收容槽，所述收容槽内设有保温塞条。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的多晶硅铸锭炉通过在底板的四周设置收容空间，并在收容空间内填充具有保温性能的填充物；一方面，可以阻隔坩埚的边角过快散热，减少、避免边角晶体向中心生长，提高晶体的垂直性和连续性；另一方面，可以将内向生长晶体有效控制在边皮区域中，且底部杂质更容易分凝到边皮外侧，减少可用硅块中的杂质、阴影等缺陷，降低杂质率，提高铸锭出材率，减低生产成本。

附图说明

图1为现有的多晶硅铸锭炉中的受热情况分区示意图。

图2为现有的多晶硅铸锭炉的结构示意图。

图3为本实用新型的多晶硅铸锭炉的实施例一的结构示意图。

图4为图3中底板的剖面示意图。

图5为沿图4中A-A线剖切的剖面示意图。

图6为实施例二中底板的剖面示意图。

图7为沿图6中B-B线剖切的剖面示意图。

图8为实施例三中底板的剖面示意图。

图9为沿图8中C-C线剖切的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

请参阅图3至图7所示，一种多晶硅铸锭炉100，包括炉体(未示出)、用于放置硅原料的坩埚20、用于放置坩埚20的散热平台30、设置于坩埚20四周的护板31以及分别设置于护板31的上方与下方的盖板32与底板33。四块护板31首尾相连围设于坩埚20外围，与盖设于护板31上方的盖板32及设置于坩埚20与散热平台30之间的底板33形成收容坩埚20的密闭腔200。底板33的四周设有收容空间，收容空间内填充有具有保温性能的填充物50。

请参阅图3至图5并结合图1所示，在实施例一中，底板33的最外侧设有台阶面331，台阶面331与坩埚20的底壁201形成收容空间40。收容空间40对应设置于坩埚20的四周边缘。填充物50通过侧面的开口(未标号)嵌入坩埚20的边角与底板33之间。

请参阅图6至图7并结合图3所示，在实施例二中，收容空间为自底板33的上表面向下凹陷形成的凹槽332，凹槽332呈上部开口状；填充物50通过上部的开口嵌入凹槽332内，即，坩埚20的边角与底板33之间。应当理解，凹槽332的横截面形状可以为方形，也可以为圆形、梯形、三角形、规则的多边形或其他不规则的多边形，在此不予限制。

请参阅图8至图9并结合图3所示，在实施例三中，收容空间为沿底板33的前后方向和左右方向延伸的通槽333；通槽333上下方向封闭，侧向设有与外界相连通的开口334，开口334设置于底板33的侧壁335上；开口334的数量可以根据实际的产品需要设置，可以在每个通槽333的延伸方向上均设置两个开口334，也可以每个通槽333对应设置一个开口334，也可以多个通槽333共用一个开口334，在此不予限制。填充物50通过开口334塞入通槽333内。应当理解，通槽333的横截面形状可以为方形，也可以为圆形、梯形、三角形、规则的多边形或其他不规则的多边形，在此不予限制。

填充物50可以为固化硬毡、软毡或其他保温性能良好的材料，以阻隔硅溶体中热量从边角位置直接辐射散热；从而，减少或者避免中心区域的硅块11`中有从边角区域向内生长的晶粒，可以将向内晶粒有效控制在边皮12`内，经过开方成块后，提高硅块11`中靠近坩埚20四周边缘的B区的硅块(未示出)和坩埚20的四角A区的硅块(未示出)的垂直性，提高A、B区晶体质量。

为进一步提高坩埚20的散热均衡性，可以将散热平台30与底板33的接触面301呈台阶状设置；如此，接触面301与底板33之间形成有收容槽，收容槽内设置保温塞条303，以进一步对坩埚20的边角进行保温，有利于坩埚20内部形成垂直的温度梯度，提高A、B区晶体质量。

需要说明的是，收容空间的底壁(未标号)与底板33的底壁(未标号)的延伸方向可以相互平行，也可以有一定的倾斜角度；收容空间的大小也可以根据散热和晶粒内向生长角度和趋势进行调整，在此不予限制。

综上所述，本实用新型的多晶硅铸锭炉100通过在底板33的四周设置收容空间，并在收容空间内填充具有保温性能的填充物50；一方面，可以阻隔坩埚20的边角过快散热，减少、避免边角晶体向中心生长，提高晶体的垂直性和连续性；另一方面，可以将内向生长晶体有效控制在边皮12`区域中，且底部杂质更容易分凝到边皮12`外侧，减少可用硅块中的杂质、阴影等缺陷，降低杂质率，优化A、B区晶体生长的垂直型和延续性，从而提高铸锭出材率，减低生产成本。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。