晶体硅铸锭装置的制作方法

本实用新型涉及光伏组件生产领域，尤其涉及一种晶体硅铸锭装置。

背景技术：

目前，多晶硅铸锭炉是一种硅原料重融设备，用于低成本生产太阳能级多晶硅铸锭，其作用是将硅原料按照设定的工艺，经过加热融化、定向结晶、退火、冷却等阶段后成为沿一定方向生长的多晶硅锭。在多晶硅铸锭炉铸锭过程中，随铸锭高度的增加，多晶硅铸锭炉中替位碳浓度逐渐增加，如果替位碳浓度达到饱和浓度，多晶硅片表面会有碳沉淀生成，影响后道金刚线切割质量，无法实现多晶硅片的切割薄片化。

因此，有必要设计一种晶体硅铸锭装置，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降低多晶硅片生产过程中引入碳杂质的晶体硅铸锭装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种晶体硅铸锭装置，其包括：用于放置硅料的坩埚、设于所述坩埚四周的护板、设于所述护板外周的加热器以及盖设于所述护板和所述坩埚上方的盖板，所述加热器用于加热熔化所述硅料，所述坩埚和所述护板之间设置有第一隔离板。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述盖板下表面设置第二隔离板。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一隔离板和第二隔离板为钨钼合金板。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述盖板上开设安装孔，所述第二隔离板上开设相应的安装孔，所述第二隔离板通过螺栓与所述盖板固定。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述通孔与所述安装孔为长条孔。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一隔离板的厚度为0.5～1.5mm。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第二隔离板的厚度为0.5～1.5mm。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述盖板的中心还设有通孔以及与所述通孔连通用于充入保护气体的导流筒，所述导流筒与所述盖板接触的部分为钨钼合金材质。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述螺栓包括相互匹配的碳碳螺杆和碳碳螺母。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述安装孔的数量为多个，其均匀分布在所述通孔的圆周方向上，且安装孔的尺寸小于通孔的尺寸。

由以上技术方案可知，本实用新型的通过在所述坩埚及护板之间设置第一隔离板，隔绝坩埚与护板之间的反应，从而降低硅料摄入碳的量，达到降低多晶硅产品替位碳含量的目的。

附图说明

图1为本实用新型晶体硅铸锭装置的示意图。

图2为本实用新型中第二隔离板的示意图。

图3为本实用新型中导流筒的示意图。

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。

请参图1所示，本实用新型提供一种晶体硅铸锭装置100，其包括：用于放置硅料的坩埚1、设于坩埚1四周的护板2、设于护板2外周的加热器4以及盖设于护板2和坩埚1上方的盖板3。

加热器4用于加热熔化所述硅料，从加热的效果而言，采用辐射加热可以对结晶过程的热量传递进行精确控制，易于在坩埚1内部形成垂直的温度梯度，因此本实用新型优选辐射加热的方式；另外从加热器的材质而言，由于石墨具有热惯性小、耐高温、耐热冲击性好、辐射面积大、加热效率高、且基本性能稳定等特点，因此本实用新型优选石墨加热器。

坩埚1的整体形状为上方具有开口的长方体状，本实用新型优选石英坩埚，其具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点。

护板2围设在坩埚1的四周，其形状和尺寸与坩埚1相适应，优选为石墨护板。

坩埚1和护板2之间设置第一隔离板5。由于钨钼合金具有耐高温、高热导、低膨胀系数的特点，优选的，第一隔离板5为钨钼合金版；具体的，第一隔离板5隔绝了坩埚1和护板2产生的反应(C+SiO2→SiO+CO)，进而防止反应产生的CO进入熔硅中，减少碳杂质的引入。

具体的，本实用新型优选四种型号的第一隔离板5：870～890*600*0.5～1.5mm(长度*宽度*厚度)、1030～1050*600*0.5～1.5mm、1190～1210*600*0.5～1.5mm、1350～1370*600*0.5～1.5mm；在其他实施例中，可根据不同的晶体硅铸锭装置选择尺寸匹配的第一隔离板5，于此不予限制。

盖板3下表面设置第二隔离板6，第二隔离板6优选钨钼合金版；具体的，盖板3上开设若干个安装孔(未图示)，第二隔离板6上开设相对应的安装孔61(请参图2所示)，第二隔离板6通过螺栓(未图示)与盖板3固定，优选的，螺栓包括碳碳螺杆和碳碳螺母。

盖板3上的安装孔与第二隔离板6的安装孔61为长条孔，防止加热过程中因热膨胀系数不同导致材料间产生应力。

具体的，本实用新型的第二隔离板6优选四种型号：900～940*900～940*0.5～1.5mm(长度*宽度*厚度)、1060～1100*1060～1100*0.5～1.5mm、1220～1260*1220～1260*0.5～1.5mm、1380～1420*1380～1420*0.5～1.5mm；在其他实施例中，可根据不同的晶体硅铸锭装置选择尺寸匹配的第二隔离板6，于此不予限制。

晶体硅铸锭装置100还包括设置在盖板3上用于充入保护气体的导流筒7(请参图3所示)，盖板3的对应位置开设与之相连通的通孔32，优选的，通孔32的尺寸大于盖板3上安装孔的尺寸，若干个安装孔以通孔32为圆心呈圆形排布；第二隔离板6的对应位置开设与之相匹配的通孔62，导流筒7与盖板3接触的部分为充气端71，充气端71优选为为钨钼合金材质制成。在生产过程中，通常需要不断从导流筒7处充入保护气体氩气，将充气端71由石墨材质更换为钨钼合金材质，减少保护气体氩气所带入的碳杂质。

综上所述，本实用新型通过在坩埚1和护板2间设置第一隔离板5，减少护板2和坩埚1反应引入的碳杂质；通过在盖板3下设置第二隔离板6，减少由盖板3引入的碳杂质；将导流筒7的充气端71设为钨钼合金材质，从而减少由导流筒7引入的碳杂质，达到降低多晶硅铸锭替位碳含量的目的。

本文使用的例如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个特征相对于另一个特征的关系。可以理解，根据产品摆放位置的不同，空间相对位置的术语可以旨在包括除了图中所示方位以外的不同方位，并不应当理解为对权利要求的限制。另外，本文使用的描述词“水平”并非完全等同于沿着垂直于重力方向，允许有一定角度的倾斜。

另外，以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。