[实用新型]一种硅芯炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及到硅芯制备设备的技术领域，尤其涉及到一种硅芯炉。

背景技术

硅芯是光伏行业上游中的改良西门子法还原炉所用的晶种，主要用于高纯原生多晶硅的生产。目前，硅芯的制备方式主要有硅芯炉生长法和晶体直拉生产法。其中，硅芯炉是最早生产硅芯的专用设备，在惰性气氛下，将原生多晶硅棒局部熔化后，将带有籽晶的籽晶轴插入到熔化的原生多晶硅料中，逐步提升籽晶轴，进行引晶，待达到设定的直径后，连带熔化的原生多晶硅料上升，熔化的多晶硅料拉晶上升时温度降低并长晶形成硅圆棒。该技术的缺点：生产效率低，能耗高。晶体直拉法使用直拉单晶炉进行生产，首先拉制出多晶硅/单晶硅圆棒，再通过线锯将圆棒切成目标尺寸的硅芯。该技术的缺点：受晶体直拉影响，多晶硅/单晶硅圆棒的电阻头尾差距很大，对硅芯品质有影响。在切割方硅芯过程中，圆棒的利用率低，生产成本高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种硅芯炉，用以提高硅芯长晶的效率。

本实用新型提供了一种硅芯炉，该硅芯炉包括炉体，以及设置在所述炉体内的长晶托盘，设置在长晶托盘上并用于盛放原料多晶硅料的条形坩埚，以及用于熔化所述原料多晶硅料的加热装置，且所述托盘内设置有冷却气体通道，还包括与所述冷却气体通道连通的氩气冷却系统。

在上述技术方案中，通过将硅料放置在条形坩埚内长晶形成硅锭，再根据需要的尺寸切割硅锭形成硅芯，并通过设置的氩气冷却系统提高了形成梯度温度，便于硅锭的形成。整个硅芯的制备过程中，在硅锭水平方向的电阻率均一性能够得到保证。从而保证了硅锭首尾电阻率相近似，不会出现现有技术中的多晶硅圆棒的电阻头尾差距很大情况，有效的改善了所形成硅芯的电阻率，此外，使用本设备制作硅芯时，所需的能耗小，长晶效率高，方棒利用率高，从而提高了生产效率。

优选的，所述氩气冷却系统包括：

冷却交换器；所述冷却交换器包括外壳以及设置在所述外壳内的多个换热管道，且所述外壳与所述换热管道之间形成容纳换热液体的腔体；

进气管道，将所述换热管道的出气口与所述冷却气体通道的进气口连通并向所述硅芯炉供冷气；

出气管道，将所述换热管道的进气口与所述冷却气体通道的出气口连通并导出硅芯炉内的热气；所述出气管道包括外管以及套装在外管内的内管，且所述外管与内管之间具有环形的容纳管道，所述容纳管道与所述腔体连通。

优选的，所述出气管道包括主管道以及与所述主管道连通的两个分管道，其中，所述主管道与所述换热管道的进气口连通，所述两个分管道分别与所述冷却气体通道的出气口连通。提高了氩气的流动速度。

优选的，还包括设置在所述进气管道上的气体循环泵。进一步的提高了氩气的流动速度。

优选的，所述气体循环泵为罗茨泵。

优选的，所述出气管道由多节通过波纹软管连接的管道组成。

优选的，所述换热管道为三根，且三根换热管道呈品字形排列，所述三根换热管道共用一个出气口和一个进气口。提高了换热的效率。

优选的，还包括分别设置在所述出气管道和所述进气管道上的蝶阀。控制出气管道的开关。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的硅芯炉的冷却系统；

图2为本实用新型实施例提供的冷却换热器的结构示意图。

附图标记：

1-冷却交换器11-换热管道12-腔体

13-外壳2-气体循环泵3-进气管道

4-出气管道5-蝶阀6-分水块

7-波纹软管

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，图1示出了本实用新型实施例提供的硅芯炉的氩气冷却系统；

本实用新型提供了一种硅芯炉，该硅芯炉包括炉体，以及设置在炉体内的长晶托盘，设置在长晶托盘上并用于盛放原料多晶硅料的条形坩埚，以及用于熔化原料多晶硅料的加热装置，且托盘内设置有冷却气体通道，还包括与冷却气体通道连通的氩气冷却系统。