[实用新型]一种多晶炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶生产领域。具体为一种多晶炉。

背景技术

目前硅片被广泛应用于很多领域，如太阳电池片主要是晶体硅太阳能电池，晶体硅电池分为单晶硅电池和多晶硅电池，其采用的基体材料分别为单晶硅片和多晶硅片。单晶硅片和多晶硅片通过切割单晶和多晶硅晶体得到。生产多晶硅晶体的设备主要为多晶炉，通过多晶炉对多晶进行定向凝固得到多晶硅晶体。多晶炉的结构如图1所示，包括顶部保温板1及侧部保温板2，顶部保温板1的内壁设有顶部加热器3，侧部保温板2的内壁设有侧部加热器4，以产生热场，热场提供热量及温度梯度。热场中设有石墨坩埚5，用于保护及承载装有多晶硅原料8的石英坩埚7。为了防止多晶炉顶部的保温材料及发热系统在高温时向石英坩埚中掉入杂质，如碳，污染多晶硅原料8，在石墨坩埚的开口处盖有盖板6。当多晶硅原料8凝固为定向凝固块9后，盖板6随石墨坩埚5一起从多晶炉中取出，取出时的温度为400°左右，在室温条件下冷却到室温，拿掉盖板把石英坩埚中的多晶锭取出，之后重新加入多晶原料，盖上盖板，将石墨坩埚放回多晶炉进行下一轮生产。

目前，盖板多采用C/C(碳碳复合)盖板，C/C盖板重量轻且耐高温。但C/C盖板在使用过程中，如拿掉、运输和放回时，其碳纤维可能因机械外力而断裂，另外，从400°左右的高温降至室温的温度差对其短纤维产生应力亦容易使其断裂，因此C/C盖使用寿命较低，又由于其价格昂贵，造成生产多晶硅晶体的成本很高。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于克服现有的多晶炉的盖板容易损伤、断裂，使用寿命短的缺点，提供一种可大大延长盖板的使用寿命的多晶炉。

本实用新型的多晶炉，包括保温装置、设于所述保温装置内的加热器及设于所述加热器形成的热场内用于保护及承载石英坩埚的石墨坩埚，所述石墨坩埚包括坩埚本体及位于所述坩埚本体的开口处的盖板，所述盖板固定于所述保温装置的内壁上。

作为优选，所述保温装置包括顶部保温板及侧部保温板，所述加热装置包括固定于所述顶部保温板的内壁的顶部加热器和固定于侧部保温板的内壁的侧部加热器，所述盖板固定于所述顶部保温板的内壁且位于所述顶部加热器的下方。

作为进一步的优选，所述盖板通过螺杆或者螺栓固定于所述顶部保温板的内壁上。

作为进一步的优选，所述螺杆与所述顶部加热器在水平方向上的最短距离大于25mm。

作为进一步的优选，所述螺杆与所述顶部加热器在水平方向上的最短距离大于45mm。

本实用新型所述的多晶炉和现有技术相比，具有以下有益效果：

本实用新型的多晶炉的石墨坩埚的盖板固定于保温装置的内壁上。当多晶体铸锭结束时，将石墨坩埚从多晶炉中取出，盖板仍留在多晶炉内，这样不需要取下、运输及重新盖上盖板，减少了外部机械力造成的损伤。另外，由于盖板留在保温装置内，其温度下降缓慢，减少了热应力造成的碳纤维断裂。

附图说明

图1为现有技术的多晶炉的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的多晶炉的结构示意图；

图3为用于连接盖板的螺杆与顶部加热器之间的位置关系图。

1-顶部保温板，2-侧部保温板，3-顶部加热器，4-侧部加热器，5-石墨坩埚，6-盖板，7-石英坩埚，8-多晶硅原料，9-定向凝固块，10-螺杆，11-螺母。

具体实施方式

图2为本实用新型一个实施例的多晶炉的结构示意图，图3为用于连接盖板6的螺杆10与顶部加热器3之间的位置关系图。如图2和图3所示，本实用新型的多晶炉，包括保温装置、设于保温装置内的加热器及设于所述加热器形成的热场内用于保护及承载石英坩埚7的石墨坩埚5，所述石墨坩埚5包括坩埚本体及位于所述坩埚本体的开口处的盖板6，所述盖板6固定于所述保温装置的内壁上。石英坩埚7内盛放有多晶硅原料8，经过高温，多晶体原料凝固为定向凝固块9，即铸锭的过程，当多晶体铸锭结束时，将石墨坩埚5从多晶炉中取出，盖板6仍留在多晶炉内，这样不需要取下、运输及重新盖上盖板6，减少了外部机械力造成的损伤。另外，由于盖板6留在保温装置内，其温度下降缓慢，减少了热应力造成的碳纤维断裂。