[发明专利]一种真空炉内复合冷却提速成晶设备

说明书

本发明提供了一种真空炉内复合冷却提速成晶设备，包括支撑架、水冷套和氩气管，水冷套呈锥形筒状，水冷套内设有循环水路，氩气管内置于设有进水管的支撑架内，并贯穿于水冷套内，氩气管在水冷套内缠绕若干圈，水冷套内壁上在紧贴氩气管的位置开有若干排气孔。本发明能提高晶体品质；能促进成晶速度；设计的冷气孔呈一定角度，极好的避免了气流互相干扰的情况，并且同原有的进气口形成高低呼应对晶棒从上到下的一个整体腔体保护。

技术领域

本发明属于成晶设备领域，尤其是涉及一种真空炉内复合冷却提速成晶设备。

背景技术

目前，太阳能用单晶硅主要通过直拉法制得，现在也有通过铸造法生产单晶硅，其方法是在坩埚的底部加入籽晶，再在籽晶的上面装填硅料，在硅原料熔化的过程中，控制籽晶的熔化，使籽晶或者籽晶的一部分始终保持固态，在冷却的过程中，准单晶硅沿着籽晶的晶向结晶，这种方法生产的晶体的缺陷密度较低，同时这种方法的熔化方式也对坩埚的内部的涂层提出了更高的要求，间接增加了成本，因此为了解决这些问题需要对定向凝固法制备铸造单晶硅的装置进行结构上的改进。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种真空炉内复合冷却提速成晶设备，能解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种真空炉内复合冷却提速成晶设备，包括支撑架、水冷套和氩气管，所述支撑架设有两个，分别固定于水冷套上端相对的两端边缘，水冷套呈锥形筒状，水冷套内设有循环水路，水冷套的上端面设有循环水路的进水口和出水口，分别连通进水管和出水管，进水管和出水管分别内置于两个支撑架内，氩气管内置于设有进水管的支撑架内，并贯穿于水冷套内，氩气管在水冷套内缠绕若干圈，并焊接于水冷套内壁，水冷套内壁上在紧贴氩气管的位置开有若干排气孔，排气孔连通于氩气管，排气孔朝向水冷套中心轴线的方向。

进一步，所述氩气管在水冷套内缠绕两圈，其中一圈位于水冷套的最底层，另一圈位于水冷套靠近中间的一层。

进一步，两个支撑架均为折弯式结构，包括依次连接的第一竖管、水平管和第二竖管，第二竖管连接水冷套。

一种包括上述的真空炉内复合冷却提速成晶设备的单晶炉，包括炉体、坩埚和保温套，所述水冷套设于坩埚上方，保温套包裹于水冷套外围，支撑架贯穿于炉体上端的炉盖。

相对于现有技术，本发明所述的真空炉内复合冷却提速成晶设备具有以下优势：1，高纯度氩气直达晶体成品最初位置，能提高晶体品质；

2，由于是在水温中进入的气体，气体温度同水温一样，能促进成晶速度；

3，同原设备相比，优势在于：原有的低温是由锥筒壁内的冷却水来起作用，但由于不直接接触产品，中间有空间影响吸温效果，而从冷却水内过去的低温度的氩气能直接吹到产品上直接降温，效果加倍；

4，由于气体能直接到达成晶的最初位置，可以用别的气体方法来验证产品的晶相，为试验提供了一个最前沿的平台，同时为改善品质提供一个数据收集试验点；

5，设计的冷气孔呈一定角度，极好的避免了气流互相干扰的情况，并且同原有的进气口形成高低呼应对晶棒从上到下的一个整体腔体保护；

6，采用本发明创造，对于晶体的纯度提高是一个质的飞跃，其产值无法估算，完全颠覆之前的设想，另外高纯气体的近距离保护，对于晶棒品质来讲是一个革命性的设想，直接影响光伏产品的各项指标，对于数量及质量产生的价值无可估量，至少比原来状态提高一倍以上的效益。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中水冷套的放大剖视示意图；