[实用新型]一种可提高硅晶体拉速的水冷屏及制备该水冷屏的模具

说明书

一种可提高硅晶体拉速的水冷屏，包括筒状的内壁面，在所述内壁面上至少部分为曲面，所述曲面靠近水冷屏的下端面一侧设置；所述曲面能够在拉制硅晶体时增加与所述硅晶体接触的换热面积以提高所述硅晶体的纵向温度梯度来提高所述硅晶体的拉速。本实用新型还提出一种制造该水冷屏的模具。本实用新型是在水冷屏内侧壁设置若干凹点或凸点的曲线组成的曲面，相比于现有直壁面，可提高水冷屏内壁面与硅晶体的换热面积，从而可增强热交换效率，使单位时间内的水冷可带走更多由硅晶体散发出来的热量，降低了硅晶体的温度，提升硅晶体生长界面处的纵向温度梯度，并使硅晶体最高可提速5mm/h，进而达到提升硅晶体拉速的目的。

技术领域

本实用新型属于直拉单晶技术领域，尤其是涉及一种可提高硅晶体拉速的水冷屏及制备该水冷屏的模具。

背景技术

太阳能光伏行业的快速发展，对单晶电池片的质量要求越来越高，企业需要不断的进行技术创新，去提高单晶质量及产量，降低单晶拉制的生产成本才能给企业带来最大的经济收益。如何能提高企业硅晶体生产的产量及降低生产成本，可以通过两个方面去改变：第一是增加单晶生产的投料量，第二是加快硅晶体生长速率。直拉式硅晶体生长炉是制备硅晶体材料的主要设备，特别是近几年的单晶炉设备技术革新，本身配套了水冷装置，使硅晶体单位时间内产量、品质越来越高，成本越来越低。但是工艺技术改进的步伐不会减慢，仍然需要不断的优化和改进，现有设备工艺条件下，拉速已达到单晶生长的极限拉速。再通过修改SOP强行提高拉速，无疑会造成断苞风险增大，不利于产能提升，想要提升拉速就需要优化现有的设备，以提供更大的温度梯度。

目前的水冷装置由316L不锈钢制作，现在的水冷内表面是光滑的直壁，虽然光滑的表面有利于停炉拆清时对水冷屏的清洁，但是水冷屏与单晶换热的面积有限无法充分发挥为晶体降温的作用。

实用新型内容

本实用新型提供一种可提高硅晶体拉速的水冷屏及制备该水冷屏的模具，尤其是适用于直拉单晶时对硅晶体冷却用，解决了现有技术中由于水冷屏内壁面由于散热面积小而导致的单晶热交换效果差而导致硅晶体纵向温度梯度相差少的技术问题。

为解决至少一个上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种可提高硅晶体拉速的水冷屏，包括筒状的内壁面，在所述内壁面上至少部分为曲面，所述曲面靠近水冷屏的下端面一侧设置；所述曲面能够在拉制硅晶体时增加与所述硅晶体接触的换热面积以提高所述硅晶体的纵向温度梯度来提高所述硅晶体的拉速。

优选地，所述曲面布满整个所述内壁面设置。

进一步的，所述曲面包括设于所述内壁面上的凸点或凹点形成的若干曲线，所述曲线沿所述内壁面径向设置或轴向设置。

优选地，当所述曲面为所述曲线沿所述内壁面径向设置时，所述曲线为环形结构或螺旋上升的结构。

优选地，当所述曲面为所述曲线沿所述内壁面轴向设置时，所述曲线沿所述内壁面高度竖直设置或绕设于所述内壁面高度偏转设置。

优选地，所述曲线相邻紧挨设置或间隔并排设置。

优选地，所述曲线沿所述内壁面径向或轴向一体结构或半体结构。

优选地，所述凸点或所述凹点为圆形结构或锥形结构或多边形结构。

一种模具，用于制备如上任一项所述的水冷屏。

进一步的，所述模具包括内模和外模，在所述内模靠近所述水冷屏一侧设有与所述曲面相配合的曲线壁。