[实用新型]用于多晶硅结晶的石英坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种坩埚，尤其涉及一种用于多晶硅结晶的石英坩埚。

背景技术

当今世界电力供应渐趋紧张，光伏技术的运用可以有效地缓解这一局面。光伏发电主要有单晶、多晶电池片技术，与单晶相比，多晶光伏具有能耗小、效率高等优点；同样的时间内，耗用同样的能源，多晶产出将是单晶的6～7倍，因而多晶近些年得到广泛运用。

目前，对于多晶硅熔融结晶所使用的坩埚，业内都采用高纯石墨材料制作，自身制造成本较大；石墨坩埚结晶出的多晶硅铸锭，其含杂量较高，硅锭的有效收得率非常低。而且坩埚形状多为圆形，体积尺寸小，只能一次性结晶出小规格的硅锭，使用效果不理想，尚不能大规模生产应用。

所以，设计一种新型的用于多晶硅结晶的坩埚，迫在眉睫。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于多晶硅结晶的石英坩埚。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

用于多晶硅结晶的石英坩埚，特点是：所述的石英坩埚呈规则方形不透明立体结构，包括底面及前、后、左、右四侧壁，上部敞开。

进一步地，上述的用于多晶硅结晶的石英坩埚，所述石英坩埚的长度在715～1050mm，宽度在715～1050mm，高度在400～500mm。

更进一步地，上述的用于多晶硅结晶的石英坩埚，所述石英坩埚四侧壁的壁厚为12.5～24.5mm。

本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在：

本实用新型结构独特、外形美观，体积尺寸大、容积大，能一次性装载400kg～450kg原料，结晶硅锭达到450kg，甚至更大，耗用电能约2000kw。另外，规则的几何外形有利于热场的均匀分布，符合最小化熔炼时温度梯度，该方形坩埚大大提高了硅料的产量和收得率，值得在业内推广应用，前景十分看好。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型坩埚的剖切结构示意图；

图2：本实用新型坩埚的俯视图。

具体实施方式

如图1、图2所示的石英坩埚，其外形呈规则方形的不透明立体结构，包括底面及前、后、左、右四侧壁，上部敞开。该石英坩埚的长度在715～1050mm，宽度在715～1050mm，高度在400～500mm；四侧壁的壁厚为12.5～24.5mm。

该坩埚采用高纯石英材料，通过注浆成型、烧结得到。其基本工艺：先将原料高纯石英投入造粒设备中进行湿法造粒，再将浆料充分搅拌，放置后倒入压力装置中，辅以压力注入石膏模具中，前期注浆时辅以轻微震动；继而于模具中静放5～8小时，充分脱水后脱模；脱模后在干燥器内进行干燥；最后将干燥得到的胚体放入窑炉内进行烧结，获得不透明石英坩埚。

石英坩埚呈规则的几何外形，有利于热场的均匀分布，符合最小化熔炼时温度梯度。重要的是，该坩埚体积尺寸大、容积大，能一次性装载400kg～450kg原料，结晶硅锭达到450kg，甚至更大，耗用电能约2000kw，而当前现有技术在同样的电能下才产出60kg的单晶硅棒。另外，方形形状的坩埚用于结晶硅锭时，有别于圆坩埚，圆坩埚为直拉法长晶原理，而方形坩埚为定向凝固法，方形坩埚大大提高了硅料的产量和收得率。

综上所述，本实用新型设计新颖，外形美观，尺寸大、装载量大，生产效率高，显著节约电力成本。结晶出的产品具有优异的抗热震性能，安全性好，带来了可观的经济效益。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本实用新型作了比较详细的说明，但是这些说明只是对本实用新型说明性的，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神内的发明创造，均落入本实用新型的保护范围内。