一种单晶硅棒拉制装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种单晶硅棒拉制装置，所述单晶硅棒拉制装置包括：炉体；坩埚，所述坩埚设置于所述炉体内，用于容纳硅液，以从所述硅液中生长单晶硅棒；换热器，所述换热器设置在所述炉体内，且位于所述坩埚的上方；热屏，所述热屏套设在所述换热器外，且与所述换热器之间形成间隙；以及，环状的磁控装置，所述磁控装置嵌设于所述换热器与所述热屏之间的间隙内，且靠近所述硅液设置，以在所述硅液内形成磁场。本申请实施例中，所述磁控装置可以在所述硅液内形成磁场，抑制所述硅液内部的热对流，降低所述硅液中的杂质含量，提高所述单晶硅棒的拉晶品质。而且，无需改变现有的单晶硅棒装置的原有部件即可实施，通用性较好，实施成本较低。施成本较低。施成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶硅棒拉制装置


[0001]本申请属于光伏
，具体涉及一种单晶硅棒拉制装置。

技术介绍

[0002]近年来，光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种，日益受到世界各国的重视并得到大力发展。单晶硅片作为光伏发电的一种基础材料，有着广泛的市场需求。单晶硅片通常由单晶硅棒进行切片处理得到，单晶硅棒则可以由硅液生长拉制而成。
[0003]目前，为了提高晶体生长速度，通常会在炉体内设置换热器，以通过换热器将单晶硅棒结晶时释放的热量快速的带出炉外。然而，换热器在带走热量的同时，也会降低固液界面处的温度，加剧硅液内部的温差，使得硅液内部的熔体对流加剧，将硅液内的含氧化合物带到固液界面并进入单晶硅棒，降低单晶硅棒的品质。现有的技术中，为了抑制硅液内部的溶体对流，通常在单晶硅棒拉制装置中引入了磁控装置。
[0004]然而，专利技术人在研究现有技术的过程中发现，现有的单晶硅棒拉制装置中，磁控装置通常只能对纵向或者横向单一方向的硅液热对流向进行抑制，抑制作用较为有限。且现有磁场发生设备多安装于炉体外，结构复杂且庞大，需要对原有的拉晶装置进行较大改造，工程量大，周期长，大大增加了生产成本。

技术实现思路

[0005]本申请旨在提供一种单晶硅棒拉制装置，以解决现有的单晶硅棒拉制装置拉晶品质低且难以进行磁控装置的改制的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0007]本申请公开了一种单晶硅棒拉制装置，所述单晶硅棒拉制装置包括：
[0008]炉体；
[0009]坩埚，所述坩埚设置于所述炉体内，用于容纳硅液，以从所述硅液中生长单晶硅棒；
[0010]换热器，所述换热器设置在所述炉体内，且位于所述坩埚的上方；
[0011]热屏，所述热屏套设在所述换热器外，且与所述换热器之间形成间隙；
[0012]以及，环状的磁控装置，所述磁控装置嵌设于所述换热器与所述热屏之间的间隙内，且靠近所述硅液设置，以在所述硅液内形成磁场。
[0013]可选地，所述磁控装置包括环状的壳体以及环状的磁性件；
[0014]所述壳体嵌设于所述换热器与所述热屏之间的间隙内，且与所述换热器连接；
[0015]所述壳体内设有环状腔体，所述磁性件设置于所述环状腔体内。
[0016]可选地，所述壳体上设置有第一进液口和第一出液口，所述第一进液口和所述第一出液口皆与所述环状腔体连通；其中，
[0017]所述第一进液口用于将冷却介质导入所述环状腔体内，所述第一出液口用于将所
述环状腔体内的所述冷却介质导出。
[0018]可选地，所述换热器上设置有第二进液口和第二出液口，所述第二进液口用于将冷却介质导入所述换热器内，所述第二出液口用于将所述换热器内的所述冷却介质导出；其中，
[0019]所述第一进液口与所述第二进液口连通，所述第一出液口与所述第二出液口连通。
[0020]可选地，所述磁性件的外壁与所述环状腔体的内壁之间存在间隙，所述冷却介质填充于所述间隙。
[0021]可选地，所述环状腔体的底部设置有多个间隔设置的支撑块，所述支撑块连接在所述磁性件的底部，以使所述磁性件与所述环状腔体形成所述间隙；
[0022]和/或，所述环状腔体的内侧壁上设置有多个间隔分布的第一凸台，所述第一凸台朝向所述磁性件延伸，所述磁性件在与所述多个第一凸台对应的位置设置有多个第二凸台，一个所述第二凸台与一个所述第一凸台配合，以使所述磁性件与所述环状腔体形成所述间隙。
[0023]可选地，所述磁性件为铁磁件；其中，
[0024]所述铁磁件为环状的一体成型结构；
[0025]或者，所述铁磁件为分体结构，所述铁磁件包括多个磁块，所述多个磁块沿所述环状腔体的周向依次分布以形成环状结构。
[0026]可选地，所述磁性件为电磁线圈；其中，
[0027]所述电磁线圈的轴向与所述环状腔体的轴向垂直，所述电磁线圈用于形成横向磁场；
[0028]或者，所述电磁线圈的轴向与所述环状腔体的轴向平行，所述电磁线圈用于形成竖向磁场。
[0029]可选地，所述磁性件为电磁线圈；其中，
[0030]所述电磁线圈的轴向与所述环状腔体的轴向呈预设夹角设置，所述预设夹角为直角之外的夹角。
[0031]可选地，所述磁控装置的内径大于所述单晶硅棒的外径，所述磁控装置的外径小于所述坩埚的内径。
[0032]可选地，所述磁控装置的内径与所述单晶硅棒的外径之间的差值大于或者等于4厘米，且小于或者等于20厘米。
[0033]本申请实施例中，在单晶硅棒的拉制过程中，所述换热器可以用于将单晶硅棒结晶时释放的热量快速带走，提高所述单晶硅棒的拉制速度。同时，所述磁控装置可以在所述坩埚的硅液内形成磁场，所述磁场可以用于抑制所述硅液内部的热对流，减少所述硅液对所述坩埚壁的冲刷，降低所述硅液中的杂质含量，从而，提高了所述单晶硅棒的拉晶品质。而且，通过将所述磁控装置嵌设于所述换热器与所述热屏之间的间隙内，无需改变现有的单晶硅棒装置的原有部件即可实施，通用性较好，实施成本较低。
[0034]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0035]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0036]图1是本申请实施例所述的一种单晶硅棒拉制装置的结构示意图；
[0037]图2是本申请实施例所述的磁性组件在硅液中形成的勾形磁场示意图；
[0038]图3是本申请实施例所述的一种单晶硅棒拉制装置中电磁线圈布局示意图之一；
[0039]图4是图3所示的电磁线圈产生的磁场示意图；
[0040]图5是本申请实施例所述的一种单晶硅棒拉制装置中电磁线圈布局示意图之二；
[0041]图6是图5所示的电磁线圈产生的磁场示意图。
[0042]附图标记：10－坩埚，11－换热器，111－第二进液口，112－第二出液口， 12－热屏，121－支撑凸台，13－磁控装置，130－磁场线，131－壳体，132－磁性件，133－第一进液口，134－第一出液口，135－支撑块，20－硅液，30－单晶硅棒，A－电流入射方向，B－电流出射方向。
具体实施方式
[0043]下面将详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0044]本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶硅棒拉制装置，其特征在于，所述单晶硅棒拉制装置包括：炉体；坩埚，所述坩埚设置于所述炉体内，用于容纳硅液，以从所述硅液中生长单晶硅棒；换热器，所述换热器设置在所述炉体内，且位于所述坩埚的上方；热屏，所述热屏套设在所述换热器外，且与所述换热器之间形成间隙；以及，环状的磁控装置，所述磁控装置嵌设于所述换热器与所述热屏之间的间隙内，且靠近所述硅液设置，以在所述硅液内形成磁场。2.根据权利要求1所述的单晶硅棒拉制装置，其特征在于，所述磁控装置包括环状的壳体以及环状的磁性件；所述壳体嵌设于所述换热器与所述热屏之间的间隙内，且与所述换热器连接；所述壳体内设有环状腔体，所述磁性件设置于所述环状腔体内。3.根据权利要求2所述的单晶硅棒拉制装置，其特征在于，所述壳体上设置有第一进液口和第一出液口，所述第一进液口和所述第一出液口皆与所述环状腔体连通；其中，所述第一进液口用于将冷却介质导入所述环状腔体内，所述第一出液口用于将所述环状腔体内的所述冷却介质导出。4.根据权利要求3所述的单晶硅棒拉制装置，其特征在于，所述换热器上设置有第二进液口和第二出液口，所述第二进液口用于将冷却介质导入所述换热器内，所述第二出液口用于将所述换热器内的所述冷却介质导出；其中，所述第一进液口与所述第二进液口连通，所述第一出液口与所述第二出液口连通。5.根据权利要求3所述的单晶硅棒拉制装置，其特征在于，所述磁性件的外壁与所述环状腔体的内壁之间存在间隙，所述冷却介质填充于所述间隙。6.根据权利要求5所述的单晶硅棒拉制装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永康，朱永刚，董升，李侨，任伟康，刘阳，杜婷婷，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：