[实用新型]一种具有高质量提纯多晶硅的多晶炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于生产太阳能级电池的基础材料的生产设备，特别是一种组合式高效多晶硅炉。

背景技术

太阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，太阳能电池就是利用光伏效用将太阳能直接转换为电能的一种装置。制作太阳能电池主要是以硅材料为主，通过定向凝固铸锭，具有稳定的转换效率，而且性能价格比最高，将满足硅块切片封装加工成最终产品。

多晶硅铸锭炉是一种硅熔炼设备，是生产大规格太阳能级电池多晶硅锭特有重要设备。生产中、将达到要求的多晶硅料装入炉中，通过真空、加热、熔化、长晶、退火、冷却出炉。多晶硅熔化、长晶、退火这样一个核心环境成为热场。国产的多晶硅炉都以下开式，尚无上置组合式高效多晶硅炉。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种设计合理、提高硅晶锭生产质量的具有高质量提纯多晶硅的多晶炉。

本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种具有高质量提纯多晶硅的多晶炉，设有炉体，炉体的上部设有炉门，炉体内设有保温笼，装料坩埚放置在保温笼底部的承接台上，保温笼设有隔热底板、侧隔热板、隔热上盖，其特点是：在保温笼内设有四周加热器和下加热器，下加热器设置在承接台与保温笼的隔热底板之间，在保温笼隔热底板的中部设有热门，在热门的下面设有冷却板，保温笼的隔热上盖与炉体的炉门固定连接，在炉门的中部设有观察窗，在观察窗的侧部设有惰性气体吹气管，在保温笼的隔热上盖上设有与观察窗相通的观察孔、与惰性气体吹管相通的吹气孔。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，四周加热器、下加热器都与保温笼的侧隔热板固定。

本实用新型与现有技术相比，由保温笼的四周笼体、隔热底板、侧隔热板，隔热上盖构成一个封闭的热场腔室。按工艺操作进行硅晶熔化(升温和保温)，在长晶时先开启热门，由下加热器、四周加热器和冷却板组成一个新的温度场，再利用下加热器和四周加热器的功率匹配，使保温笼形成一个垂直的温度梯度，同时顶部惰性气体吹管在连续向炉内吹惰性气体(氩气)，一方面它替换硅晶在熔化和长晶所排放的杂气，另一方面它能将晶液表面的杂质吹向四周，从而保证了晶体生长质量，待硅结晶后再对硅晶进行退火和冷却直至硅晶锭出炉。它不仅能生产出高品质硅锭，也缩短整个工艺时间，能耗低。其热场装置设计合理，操作简便，在硅晶生长过程中炉中无机构相对运动，长晶质量稳定，可生产大规格的多晶硅锭。

附图说明

图1为本实用新型的结构简图。

具体实施方式

一种具有高质量提纯多晶硅的多晶炉，设有炉体12，炉体12的上部设有炉门1，炉体12内设有保温笼，装料坩埚放置在保温笼底部的承接台7上，保温笼设有隔热底板13、侧隔热板8、隔热上盖2，在保温笼内设有四周加热器3和下加热器9，下加热器9设置在承接台7与保温笼的隔热底板13之间，四周加热器3、下加热器9都与保温笼的侧隔热板8固定。在保温笼隔热底板13的中部设有热门10，在热门10的下面设有冷却板11，保温笼的隔热上盖2与炉体的炉门1固定连接，在炉门1的中部设有观察窗5，在观察窗5的侧部设有惰性气体(如氩气)吹气管4，在保温笼的隔热上盖2上设有与观察窗相通的观察孔、与惰性气体吹管相通的吹气孔。

在坩埚内装入硅料，吊装入炉体内承接台上，并调整到位，关闭炉门，开启下加热器、四周加热器，按工艺操作进行硅晶熔化(升温和保温)，在长晶时先开启热门，由下加热器、四周加热器和冷却板组成一个新的温度场，再利用下加热器和四周加热器的功率匹配，使保温笼形成一个垂直的温度梯度，同时顶部气管在连续向炉内吹惰性气体(氩气)，一方面它替换硅晶在熔化和长晶所排放的杂气，另一方面它能将晶液表面的杂质吹向四周，从而保证了晶体生长质量，待硅结晶后再对硅晶进行退火和冷却直至硅晶锭出炉。

本实用新型适用于太阳能级多晶硅炉热场设计制造，可生产出高品质硅锭，也缩短整个工艺时间，能耗低。