[发明专利]导流装置、单晶炉及导流控制方法

说明书

本发明实施例涉及太阳能单晶制备技术领域，公开了一种用于单晶炉腔室内的导流装置，包括输送管道和导流筒，输送管道用于向单晶炉腔室内输送保护气体；导流筒用于设置在单晶炉腔室内的坩埚上方、以引导保护气体流动，导流筒具有第一端面和第二端面，以及自第一端面延伸至第二端面的容置通道；输送管道经由容置通道穿过并延伸至导流筒的下沿，输送管道包括至少一个出口，输送管道的至少一个出口设置在导流筒的下沿。本发明实施例提供的导流装置能够降低挥发物进入待拉制晶体溶液的几率，确保单晶体的拉制效果。另外，本发明实施例还公开了一种单晶炉及一种导流控制方法。

技术领域

本发明实施例涉及太阳能单晶制备技术领域，特别涉及一种导流装置、单晶炉及导流控制方法。

背景技术

当前能源需求巨大，传统能源由于储量有限、不利于环保等问题，需求逐步下降，而清洁低成本能源的需求与日俱增，在清洁能源中，太阳能光伏具有高效低成本优势，较其他风能、潮汐能等拥有更大的发展前景。

在太阳能光伏领域中，主要使用到单晶硅等材料来制作太阳能电池，单晶硅作为一种性能优异的半导体材料，被广泛地应用在太阳能光伏电池板中，其能够达到较高的能量转换效率。单晶硅在生产过程中，通常采用单晶拉制方法，单晶拉制是在将多晶体硅料加热熔化后，将籽晶浸入熔化后的多晶体硅料中慢慢移动，使籽晶与熔化后的多晶体硅料熔接。由于多晶体硅料容易发生氧化产生挥发物，挥发物凝结后会影响单晶拉制的效果，因此，在此过程中需要进行低氧环境的控制。

然而，发明人发现：在现有的进行单晶拉制的过程中，控制低氧环境的方式主要有低氧加热器、低氧保温系统等，低氧加速器通过降低加热器高度达到降氧效果，低氧保温系统通过将单晶炉底部保温毡厚度减薄达到降氧效果，由于目前使用的坩埚均为高度在600毫米以上的坩埚，在使用上述方式进行低氧控制时，单晶炉底部温度相对较低，挥发物容易发生凝结，在控制过程中存在翻料现象和掉落挥发物的风险，这样会导致拉制后的单晶体断棱率高，无法确保单晶体的拉制效果。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种导流装置、单晶炉及导流控制方法，能够加快介于待拉制晶体溶液与导流筒下沿之间的挥发物流速，从而降低挥发物进入待拉制晶体溶液的几率，确保单晶体的拉制效果。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于单晶炉腔室内的导流装置，包括：

输送管道，用于向单晶炉腔室内输送保护气体；

导流筒，用于设置在单晶炉腔室内的坩埚上方、以引导保护气体流动，所述导流筒具有第一端面和第二端面，以及自所述第一端面延伸至所述第二端面的容置通道；

所述输送管道经由所述容置通道穿过并延伸至所述导流筒的下沿，所述输送管道包括至少一个出口，所述输送管道的至少一个所述出口设置在所述导流筒的下沿。

本发明实施例还提供了一种单晶炉，包括上述的导流装置、坩埚、进气管道和第二控制阀，所述导流筒的下沿与所述坩埚内的待拉制晶体溶液具有间隔，所述进气管道与所述输送管道连通，所述第二控制阀设置在所述进气管道上、用于控制保护气体在所述输送通道内的流量。

本发明实施例还提供了一种导流控制方法，用于在上述单晶炉内制备太阳能单晶棒，包括：

根据不同的单晶拉制阶段，控制所述第二控制阀的开度；其中，

在化料阶段，通过所述第二控制阀将保护气体在所述输送管道内的流量控制为50~200L/min；

在拉晶阶段，通过所述第二控制阀将保护气体在所述输送管道内的流量控制为1~20L/min。