本实用新型专利技术提供了一种多晶硅铸锭炉的进气控制装置，包括进气管及将从进气管进来的气体进行引导的气流引导组件，所述气流引导组件包括导流块与气流挡块，所述导流块被构造成一个允许气体通过的锥形腔体，所述导流块具有相对设置的大开口端和小开口端，所述小开口端与所述进气管相连接；所述气流挡块位于所述导流块的下方且部分容置在所述锥形腔体内，所述气流挡块通过多个连接杆固定在所述导流块上，所述气流挡块用于将通入进气管的气体在所述锥形腔体内被分散成从所述气流挡块的四周排出。所述进气控制装置能减少气体在硅熔体上方的混流、降低硅锭碳含量。本实用新型专利技术还提供了包含该进气控制装置的多晶硅铸锭炉。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及多晶硅生产设备
，具体涉及一种多晶硅铸锭炉的进气控制装置及多晶硅铸锭炉。
技术介绍
现代光伏产业85％以上是基于晶体硅片太阳电池，其中一半以上基于多晶硅片太阳电池。用于生产多晶硅太阳能电池的多晶硅锭通常在多晶硅铸锭炉中采用铸锭工艺制成。由于铸锭炉内的碳材料(如盖板、护板、底板等)会与石英坩埚在高温下发生反应产生含碳气体，如CO、CO2等，而含碳气体会与坩埚内硅熔体反应产生含碳化合物或溶入硅熔体而带入碳杂质，致使多晶硅中的碳含量过高，最终使制成的电池片的转换效率低。常用的方法是在铸锭炉顶部通入惰性气体来排出所产生的含碳气体。现有技术中铸锭炉中惰性气体的进气口在铸锭炉的顶部中间位置，是对着硅液面直吹。惰性气体吹进来后，经过护板和盖板之间孔隙再经下部隔热笼和下保温板之间的排气孔排到隔热笼外部，然后进入炉体排气孔排出到炉外(图1中箭头为气体路径)。气体易于在盖板及硅熔体之间的空间内形成混流(见图2中画圈部分)，含碳气体等旋流在回旋的混流中，使碳元素被吸附及溶入硅液中，不利于杂质排除，导致多晶硅锭中C含量偏高。另外，直吹进入铸锭炉的气体还会对硅液表面集中冲击，使得一个小区域过冷，对晶体质量造成不良影响。因此，有必要提供一种减少气体在硅熔体上方的混流、减少硅锭碳含量的多晶硅铸锭炉进气控制装置。
技术实现思路
有鉴于此，本技术针对现有技术存在的缺失，其主要目的是减少气体在硅熔体上方的混流、降低硅锭碳含量的多晶硅铸锭炉的进出气控制装置。为实现上述目的，第一方面，本技术提供了一种多晶硅铸锭炉的进气控制装置，包括进气管及将从进气管进来的气体进行引导的气流引导组件，所述气流引导组件包括导流块与气流挡块，所述导流块被构造成一个允许气体通过的锥形腔体，所述导流块具有相对设置的大开口端和小开口端，所述小开口端与所述进气管相连接；所述气流挡块位于所述导流块的下方且部分容置在所述锥形腔体内，所述气流挡块通过多个连接杆固定在所述导流块上，所述气流挡块用于将通入进气管的气体在所述锥形腔体内被分散成从所述气流挡块的四周排出。其中，所述气流挡块上设有多个孔径小于进气管孔径的出气孔。通入进气管的气体在经过所述锥形腔体后部分从所述出气孔排出。其中，所述出气孔的数目为3-6个。其中，所述小开口端的开口与所述进气管的管径相对应。其中，所述气流挡块具有相对设置的第一端和第二端，其中，所述第一端靠近所述小开口端，所述第一端距所述小开口端的高度为25-40mm。其中，所述气流挡块的形状为圆锥。其中，所述导流块的轴截面的底角角度为15-80°。其中，所述导流块的大开口端和小开口端之间的距离为100-200mm。其中，每个所述连接杆包括相对设置的第三端和第四端，所述第三端与所述气流挡块相连接，所述第四端与所述导流块的腔体相连接。本技术中的多晶硅铸锭炉的进气控制装置，包括进气管和进气管相连的气流引导组件，所述气流引导组件包括导流块与气流挡块，导流块为可允许气体通过的锥形腔体，导流部的截面沿气流流动方向大致扩大，可以实现气体在导流部内流动路径的扩大；所述气流挡块位于所述导流块的下方，可以阻挡大部分的气体直接垂直吹向硅液面，对气体进行一定程度的缓冲，大部分的气体被引导从所述气流挡块的四周排出。与现有技术中直接将沿着进气管直接垂直吹向到坩埚中的硅液面相比，本技术中的所述进气控制装置，能够气体减弱对硅液表面
的冲击，避免气体在坩埚及盖板之间的空间内形成混流，使含碳气体能够尽快排出，减少含碳气体流经硅液表面时被吸附及溶入硅液的碳含量。第二方面，本技术提供了一种多晶硅铸锭炉，所述多晶硅铸锭炉包括本技术第一方面提供的多晶硅铸锭炉的进气控制装置。采用包含所述进气控制装置的多晶铸锭炉，可以减少气体在硅熔体上方的混流，生长出来杂质较少的高质量多晶硅锭。附图说明图1为现有技术中多晶硅铸锭炉的结构示意图，1为炉体，101为炉体进气口，102为炉体出气口，12为进气管，13为隔热笼，14为坩埚，15为坩埚盖板，16为坩埚护板，17为散热平台，18为下保温板，19为顶部加热器，箭头为气体路径；图2为现有技术中气流走向的气流模拟示意图，圆圈部分为气体产生的漩涡混流；图3为本技术实施例中多晶硅铸锭炉的进出气控制装置的结构示意图；图4为本技术的另一实施例中导流块的结构示意图(图未示出两端的开口)；图5为本技术实施例中多晶硅铸锭炉的结构示意图，圆圈部分为图3中的进出气控制装置22；图6为本技术实施例中气流走向的气流模拟示意图，圆圈部分不产生漩涡混流。具体实施方式下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。请一并参阅图3-图5，为本技术优选实施例提供的一种多晶硅铸锭炉的进气控制装置及多晶硅铸锭炉的结构示意图。所述进气控制装置22，包括进气管221及将从进气管进来的气体进行引导的
气流引导组件222，所述气流引导组件222包括导流块201与气流挡块202，所述导流块201被构造成一个允许气体通过的锥形腔体，所述导流块201具有相对设置的大开口端2012(图未示出标号)和小开口端2011，所述小开口端2011与所述进气管221相连接；所述气流挡块202位于所述导流块201的下方且部分容置在所述锥形腔体内，气流挡块202通过多个连接杆203与所述导流块201连接在一起，所述气流挡块202用于将通入进气管的气体在所述锥形腔体内被分散成从所述气流挡块202的四周排出。本技术中，导流块201被构造为锥形腔体，呈现为一端开口大、一端开口小的喇叭形，其轴截面为一梯形。可将导流块201称为“喇叭口”。导流块201的外周可以为光滑的弧面，导流块201的外周也可以是设有多条棱的弧面(图4示出了导流块外周是非光滑弧面的一种情况)。导流块201的形状为圆台、棱台(如四棱台、五棱台等)等。本实施例中，导流块201的形状为圆台。本实施方式中，所述小开口端2011的开口与所述进气管221的管径相对应。本实施例中，导流块201的大开口端2012的直径为210mm，小开口端2011的直径与进气管221的管径相同，为127mm。经过带锥形腔体的导流块201的作用，从进气管221进来的气体会被分散，到达硅液表面的气流不会太大，使使液相成分分布均匀，另外，被分散的气流不会对硅液产生集中冲击，避免凝固后的铸锭中存在杂质富集区，利于硅晶体的生长。另外，分散的气流可以减少气体在坩埚、盖板、护板之间的循环与停留，使含碳气体能尽快排出，减少含碳气体流经硅液表面时掉落入硅液中。其中，所述导流块201的轴截面的底角角度(α)为15-80°，即导流块201形成的锥形腔体的底角角度为15-80°。其中，所述导流块201的轴截面的底角角度(α)为15-30°、30-45°、45-60°或60-80°。其中，所述导流块201的大开口端和小开口端2011之间的距离为128mm。这样可使到达坩埚内硅液表面的气流不会太大，且能较好低将含碳气体排出。进气管221的管道可以通过卡箍或法兰连接至呈喇叭状的导流块201上(与导流块的小开口端相对连接)，以实现进气管221与所述气流引导组件的连接。本实施方式中，所述气流挡块20本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多晶硅铸锭炉的进气控制装置，其特征在于，包括进气管及将从进气管进来的气体进行引导的气流引导组件，所述气流引导组件包括导流块与气流挡块，所述导流块被构造成一个允许气体通过的锥形腔体，所述导流块具有相对设置的大开口端和小开口端，所述小开口端与所述进气管相连接；所述气流挡块位于所述导流块的下方且部分容置在所述锥形腔体内，所述气流挡块通过多个连接杆与所述导流块连接在一起，所述气流挡块用于将通入进气管的气体在所述锥形腔体内被分散成从所述气流挡块的四周排出。
【技术特征摘要】
1.一种多晶硅铸锭炉的进气控制装置，其特征在于，包括进气管及将从进气管进来的气体进行引导的气流引导组件，所述气流引导组件包括导流块与气流挡块，所述导流块被构造成一个允许气体通过的锥形腔体，所述导流块具有相对设置的大开口端和小开口端，所述小开口端与所述进气管相连接；所述气流挡块位于所述导流块的下方且部分容置在所述锥形腔体内，所述气流挡块通过多个连接杆与所述导流块连接在一起，所述气流挡块用于将通入进气管的气体在所述锥形腔体内被分散成从所述气流挡块的四周排出。2.如权利要求1所述的进气控制装置，其特征在于，所述气流挡块上设有多个孔径小于进气管孔径的出气孔。3.如权利要求2所述的进气控制装置，其特征在于，所述出气孔的数目为3-6个。4.如权利要求1所述的进气控制装置，其特征在于，所述气流挡块具有相对设...
【专利技术属性】
技术研发人员：何亮，雷琦，李松林，胡动力，程小娟，
申请(专利权)人：江西赛维LDK太阳能高科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。