CN103741211B - 长晶炉及长晶炉均匀散热的控制方法 - Google Patents

长晶炉及长晶炉均匀散热的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种长晶炉，包括：炉体；位于所述炉体内的坩埚；形成于所述炉体内壁上的保温板，所述的保温板包括水平设置于所述坩埚顶端的上保温内侧板，以及竖直分布于所述坩埚四周的下保温板，所述下保温板贴近所述坩埚底端边缘处的厚度小于下保温内板其他位置的厚度。本发明还公开了一种长晶炉均匀散热的控制方法。本发明通过长晶炉下保温内侧板几何形状的变更设计，我们就可利用保温板厚度变薄，保温效果变差的原理，将固有硅碇底侧边散热较慢的情形加以改善，而达到整体硅碇底部均匀散热的目的。避免定向垂直长晶时局部区域晶体结构错位(Dislocation)缺陷的增加，使硅碇整体转换效率得以提升。

Description

长晶炉及长晶炉均匀散热的控制方法
技术领域
本申请属于太阳能光伏产业领域，特别是涉及一种长晶炉及长晶炉均匀散热的控制方法。
背景技术
现阶段，由于光伏产业界营运艰困，各制造商无不挖空心思去降本、增加铸碇可利用率及最重要的提升硅片转换效率。于此之时，各多晶炉设备商无法提供简易、平价而有效的硅碇底部散热均匀性改善的技术服务。
现有的GT长晶炉，多晶硅碇的成长，主要是透过硅碇底部的石墨散热块以热幅射及对流方式来排除热量，便于形成硅碇晶粒成长所需的过冷区。由于长晶炉设计先天上的缺陷，故现有GT炉的铸碇技术都普遍的存在底部散热不均的现象。如此一来，往上进行定向垂直长晶时，晶粒成长方向定会杂乱无章，形成局部区域晶体结构错位(Dislocation)缺陷的增加，最终导致硅碇整体转换效率的下降。
发明内容
本发明的目的提供一种长晶炉及长晶炉均匀散热的控制方法，解决了现有技术中底部散热不均的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种长晶炉，包括：
炉体；
位于所述炉体内的坩埚；
形成于所述炉体内壁上的保温板，所述的保温板包括水平设置于所述坩埚顶端的上保温内侧板，以及竖直分布于所述坩埚四周的下保温板，所述下保温板贴近所述坩埚底端边缘处的厚度小于下保温内板其他位置的厚度。
优选的，在上述的长晶炉中，所述下保温板贴近所述坩埚底端边缘处的厚度比下保温内板其他位置的厚度小0.5～1cm。
优选的，在上述的长晶炉中，所述下保温板设置为两层，包括下保温内侧板以及位于所述下保温内侧板与炉体内壁之间的下保温外侧板。
优选的，在上述的长晶炉中，所述下保温内侧板贴近所述坩埚底端边缘处的厚度比下保温内侧板其他位置的厚度小0.5～1cm。
优选的，在上述的长晶炉中，所述下保温内侧板贴近所述坩埚的一面开设有矩形凹槽。
优选的，在上述的长晶炉中，所述矩形凹槽的左右宽度为0.5～1cm。
优选的，在上述的长晶炉中，所述矩形凹槽的上下高度为17～20cm。
优选的，在上述的长晶炉中，所述保温板的材质为石墨硬毡。
相应地，本发明还提供了一种长晶炉均匀散热的控制方法，对坩埚底端边缘处对应的保温板的厚度进行减薄，达到整体硅碇底部均匀散热。
优选的，在上述的长晶炉均匀散热的控制方法中，所述保温板减薄的厚度为0.5～1cm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过长晶炉下保温内侧板几何形状的变更设计，我们就可利用保温板厚度变薄，保温效果变差的原理，将固有硅碇底侧边散热较慢的情形加以改善，而达到整体硅碇底部均匀散热的目的。避免定向垂直长晶时局部区域晶体结构错位(Dislocation)缺陷的增加，使硅碇整体转换效率得以提升。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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。
图1所示为本发明具体实施例中长晶炉的结构示意图。
具体实施方式
本发明所依赖的基础，是经由对多晶炉保温***的了解与分析，并结合热传学理的应用。本发明通过长晶炉下保温内侧板几何形状的变更设计，我们就可利用保温板厚度变薄，保温效果变差的原理，将固有硅碇底侧边散热较慢的情形加以改善，而达到整体硅碇底部均匀散热的目的。
具体地，本发明实施例公开了一种长晶炉，包括：
炉体；
位于所述炉体内的坩埚；
形成于所述炉体内壁上的保温板，所述的保温板包括水平设置于所述坩埚顶端的上保温内侧板，以及竖直分布于所述坩埚四周的下保温板，所述下保温板贴近所述坩埚底端边缘处的厚度小于下保温内板其他位置的厚度。
本发明实施例还公开了一种长晶炉均匀散热的控制方法，对坩埚底端边缘处对应的保温板的厚度进行减薄，达到整体硅碇底部均匀散热。
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详细的描述，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的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。
参图1所示，本发明实施例中，长晶炉为GT多晶炉，包括炉体1，炉体1内设置有坩埚2，坩埚2内用以盛放硅汤。
炉体1的内壁上还设置有保温板3，保温板3包括水平设置于坩埚2上方的上保温内侧板31以及竖直分布于坩埚2四周的下保温板32。下保温板32由多块保温板拼接而成，并设置为两层，其中贴近坩埚2的一层为下保温内侧板321，贴近炉体1内壁的一层为下保温外侧板322。
上述上保温内侧板31、下保温内侧板321以及下保温外侧板322的厚度均为4.5cm，材质均为石墨硬毡。
为了解决现有GT长晶炉底部散热不均的现象，本发明实施例对坩埚2底部边缘处所对应的保温板的厚度进行减薄。
具体地，下保温内侧板321贴近坩埚2的一面开设有矩形凹槽，矩形凹槽的左右宽度为0.5～1cm，上下高度为17～20cm，所有下保温内侧板321和下保温外侧板322的尺寸相同，每一块的下保温内侧板321或下保温外侧板322的上下高度均为57.6cm，矩形凹槽与下保温内侧板321顶端之间的高度为11～14cm。
在本发明第二实施例中，为了满足GT长晶炉底部散热均匀，也可以将下保温外侧板322的厚度进行减薄0.5～1cm。
在本发明第三实施例中，为了满足GT长晶炉底部散热均匀，还可以对保温内侧板321以及保温外侧板322的厚度同时进行减薄，保温内侧板321和保温外侧板322所减薄的厚度之和为0.5～1cm。
综上所述，本发明通过长晶炉下保温内侧板几何形状的变更设计，我们就可利用保温板厚度变薄，保温效果变差的原理，将固有硅碇底侧边散热较慢的情形加以改善，而达到整体硅碇底部均匀散热的目的。避免定向垂直长晶时局部区域晶体结构错位(Dislocation)缺陷的增加，使硅碇整体转换效率得以提升。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (1)

1.一种长晶炉，所述长晶炉为GT长晶炉，其特征在于，包括： 炉体； 位于所述炉体内的坩埚； 形成于所述炉体内壁上的保温板，所述的保温板包括水平设置于所述坩埚顶端的上保温内侧板，以及竖直分布于所述坩埚四周的下保温板，所述下保温板贴近所述坩埚底端边缘处的厚度小于下保温板其他位置的厚度；所述下保温板贴近所述坩埚底端边缘处的厚度比下保温板其他位置的厚度小0.5~1cm；所述下保温板设置为两层，包括下保温内侧板以及位于所述下保温内侧板与炉体内壁之间的下保温外侧板；所述下保温内侧板贴近所述坩埚底端边缘处的厚度比下保温内侧板其他位置的厚度小0.5~1cm；所述下保温内侧板贴近所述坩埚的一面开设有矩形凹槽；矩形凹槽与下保温内侧板顶端之间的高度为11~14cm，所述矩形凹槽的厚度为0.5~1cm；所述矩形凹槽的上下高度为17~20cm；所述保温板的材质为石墨硬毡。
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