[发明专利]安装有采用铰链的门开关装置的太阳能电池用多结晶硅锭块制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有采用铰链的门开关装置的太阳能电池用多结晶(或多晶体)硅锭块的制造装置，尤其涉及使熔解的硅从下部开始冷却的安装有采用铰链的门开关装置的太阳能电池用多结晶硅锭块的制造装置。

背景技术

最近，由于利用硅型太阳能电池的太阳光发电具有无害、安全、可靠等优点，所以从试验阶段发展到了产业化阶段。

在美国、日本、德国，利用硅太阳能电池已经实现了数百-数千Kw容量的太阳光发电。

目前，利用太阳光发电的太阳能电池主要是利用通过Czochralski直拉法(或提拉法)制造的单晶体硅板来制造，但是为了今后的持续性大规模容量化，需要降低硅板的价格，提高生产性。在这样的情况下，作为降低太阳能电池用硅板的成本的一环节，研究出了铸造法。

以铸造法进行的太阳能电池用多结晶硅锭块的制造的主要特征在于定向固化。

在由石英或黑铅制造的熔锅(或坩埚)中放入多结晶硅颗粒，使其熔解之后，从熔锅下部去除硅的熔解热量，同样从下部向上部实现冷却凝固，从而获得具有一定方向的、所谓的柱状结构的锭块。

与通过直拉法制造的单结晶硅锭块相比，通过如上所述的方法制造的多结晶硅锭块由于内部存在的晶界，所以在制造太阳能电池时降低电气效率，但是相对锭块生长方向，结晶构成为柱状，因此，从整体物性上来说，与单结晶锭块相比，略占20％的劣势。但是，可以大量生产(单晶体直拉法的2～3倍)，并且生产性(单晶体直拉法的2～3倍)良好，制造技术简单，因此，在价格方面，是单结晶硅锭块的大约1/2～1/3。

到目前为止公知的铸造法是在向黑铅熔锅供给之前，在以石英制造的多结晶硅熔解部内先熔解多晶硅，之后从下部供给到上部维持在600～1200℃的四边形或圆形的黑铅熔锅内，使结晶生长，从而制造多结晶硅锭块。

但是如上述的现有的铸造法是在冷冰冰的熔锅内进行急速冷却固化，因此，虽然可以防止固化硅与熔锅之间的黏着现象，但是由熔锅产生的污染较大，残留有热应力，从而缺陷浓度变大，并且结晶粒子变小的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种安装有采用铰链的门开关装置的太阳能电池用多结晶硅锭块的制造装置，以使硅结晶从下部向上部均匀生长。

本发明是对申请人于2007年1月19日提交的申请(申请号：10-2007-6218，发明名称：太阳能电池用多结晶硅锭块制造装置)的申请进行补充的装置，作为开关门的方式之一，没有利用马达，也可以打开门，从而解决了利用马达引起的问题(产生噪音、装置结构复杂等)。

为了实现上述目的，本发明涉及一种安装有采用铰链的门开关装置的太阳能电池用多结晶硅锭块制造装置，上述太阳能电池用多结晶硅锭块制造装置包括：真空腔；熔锅，设置在上述真空腔内，且具有预定形状；衬托器(suceptor)，包围并保护上述熔锅；支撑台，设置在上述衬托器的下侧，用于支撑衬托器；加热炉，用于加热，以使上述熔锅内的硅原材料熔解；隔热板，与上述衬托器的下侧相隔规定距离，并形成有孔；冷却板，具有与上述隔热板上的孔相同的尺寸，且在冷却熔锅的下部时，从隔热板的下侧通过孔上升，紧贴在衬托器的下侧或接近衬托器下侧；冷却板支撑轴，设置在上述冷却板的下侧，起到支撑冷却板的轴的作用，且其内部设置有制冷剂流路；冷却板移动单元，用于移动上述冷却板和冷却板支撑轴；惰性气体供给和排出部，用于向真空腔内供给惰性气体，并且向外部排出真空腔内的惰性气体；温度传感器，用于检测上述熔锅内温度；以及控制部，接收上述温度传感器的输出值，控制熔锅内的温度，以使熔锅内的硅熔解并均匀成长，并且，控制上述惰性气体供给和排出部，以便将真空腔内的惰性气体维持在一定水平上，并且控制上述冷却板移动单元，以使上述冷却板通过形成在隔热板上的孔来接近上述衬托器的下侧或者紧贴在衬托器的下侧。上述安装有采用铰链的门开关装置的太阳能电池用多结晶硅锭块制造装置的特征在于，还包括用于开关形成在上述隔热板上的孔的门，通过设置在上述门与隔热板之间的铰链开关上述门，在熔解硅原材料后，为了冷却上述熔锅而使冷却板上升时，上述冷却板以支撑着门的下侧的状态上升，通过铰链，门被打开成开关状，上述冷却板接近衬托器下侧或者紧贴在衬托器下侧时，上述被打开的门的一侧搭在上述冷却板的一个侧面上。

本发明的特征在于，还包括划痕防止装置，在上述的冷却板以支撑着门的下侧的状态上升时，该装置用于防止在冷却板与门接触的位置发生划痕。