一种多晶硅铸锭炉制造技术

本发明专利技术提供了一种多晶硅铸锭炉，包括隔热笼、坩埚和定向助凝块，所述隔热笼内表面设置有石墨纸。所述石墨纸的表面光滑，对红外热辐射有很好的反射作用，减小了炉内热量的散失，提高了隔热笼的保温隔热能力，进而减少硅锭生产过程中的能耗，提高了能源利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳电池制造
，尤其涉及一种多晶硅铸锭炉。
技术介绍
太阳能电池可以将光能转换为电能，是现代节能社会发展的一个重点。根据基体材料的不同，现有的太阳能电池分为多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池和类单晶硅太阳能电池。其中，单晶硅太阳能电池的转化效率高，但生产成本也高，多晶硅太阳能电池的转化效率比单晶硅太阳能电池低1%_2%，但其生产成本也低，而类单晶硅太阳能电池是介于单晶硅电池和多晶硅太阳能电池之间的电池。综合考虑，目前市场上的太阳能电池仍以多晶硅太阳能电池为主，类单晶硅太阳能电池也占有较大的比重。现有用于生产多晶硅太阳能电池的多晶硅锭通常采用定向凝固法制得，其基本原 理是将硅料放置在多晶硅铸锭炉的坩埚内，利用多晶硅铸锭炉内的加热装置对坩埚加热，使硅料完全熔化成液态，再通过控制炉内的温度变化，形成纵向的温度梯度，对硅料溶液进行自下而上的冷却，实现晶体的定向生长。类单晶硅太阳能电池的类单晶硅锭采用类似多晶硅锭的低成本铸造方法制成，SP首先在坩埚底部铺设一定厚度的籽晶层，并在籽晶层上方堆放硅料；对坩埚加热，使所述硅料完全熔化成液态，并使籽晶层部分熔化，其余部分的籽晶层仍保持固态，固态籽晶层用于引导后续生长成为具有与籽晶相同晶体学取向的硅晶体；通过控制炉内的温度变化，形成垂直于坩埚底部的纵向温度梯度，对硅料溶液进行自下而上的冷却，实现晶体的定向生长。但是，现有的多晶硅锭和类单晶硅锭的的生产方法，能耗较大，能源利用率较低。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术申请的目的在于提供一种多晶硅铸锭炉，以减少硅锭生产的能耗，提高能源利用率。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案一种多晶硅铸锭炉，包括隔热笼、坩埚和定向助凝块，所述隔热笼内表面设置有石墨纸。优选的，所述石墨纸直接粘贴在所述隔热笼内表面。优选的，所述石墨纸通过石墨螺栓固定在所述隔热笼内表面。优选的，所述隔热笼分为顶隔热笼、侧隔热笼和底隔热笼。优选的，所述定向助凝块与底隔热笼之间的距离为180mnT260mm。优选的，所述定向助凝块与底隔热笼之间的距离为180mm。优选的，所述i甘祸的高度为480mnT600mm。优选的，所述坩埚的高度为600mm。本专利技术所提供的技术方案中，多晶硅铸锭炉的隔热笼内表面设置有石墨纸，所述石墨纸的表面光滑，对红外热辐射有很好的反射作用，减小了炉内热量的散失，提高了隔热笼的保温隔热能力，进而减少硅锭生产过程中的能耗，提高了能源利用率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术实施例提供的一种多晶硅铸锭炉的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种多晶硅铸锭炉的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种多晶硅铸锭炉在长晶阶段的状态图。具体实施方式 为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。正如
技术介绍
部分所述，现有的多晶硅锭和类单晶硅锭的的生产方法，能耗较大，能源利用率较低。专利技术人研究发现，由于石墨硬毡具有良好的保温性能且密度较小，所以现有多晶硅铸锭炉一般采用石墨硬毡作为隔热笼的保温材料。但是，石墨硬毡的隔热保温作用主要是由于其内的气泡孔和本身的材质特性，对热量的传导起到了阻碍作用，但是对于红外热辐射传播的阻碍能力较弱。本专利技术公开了一种多晶硅铸锭炉，包括隔热笼、坩埚和定向助凝块，所述隔热笼内表面设置有石墨纸。由上述方案可以看出，多晶硅铸锭炉的隔热笼内表面设置有石墨纸，所述石墨纸的表面光滑，对红外热辐射有很好的反射作用，减小了炉内热量的散失，提高了隔热笼的保温隔热能力，进而减少硅锭生产过程中的能耗，提高了能源利用率。以上是本申请的核心思想，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术实施例公开了一种多晶硅铸锭炉，包括隔热笼、坩埚和定向助凝块，所述隔热笼内表面设置有石墨纸。具体的，如图I所示，所述隔热笼分为顶隔热笼10、侧隔热笼11和底隔热笼12，所述底隔热笼12与侧隔热笼11是分离设置的，以便在硅锭的长晶阶段，所述底隔热笼12与侧隔热笼11分离，使所述隔热笼形成非封闭空间，以有利于隔热笼内的热量散发出去。所述石墨纸13设置在所述隔热笼的内表面，可以通过化学粘合剂将所述石墨纸13直接粘贴在所述隔热笼内表面，或者通过物理方法，例如将所述石墨纸13通过轻薄的石墨螺栓固定在所述隔热笼内表面。需要说明的是，通过化学粘合剂将所述石墨纸13直接粘贴在所述隔热笼内表面的情况下，由于所述石墨纸13和隔热笼在工作的时候处于高温的环境下，所以所述化学粘合剂需要有一定的耐热性，以不至于使所述石墨纸13在高温的环境下与隔热笼脱离。所述坩埚14设置在所述隔热笼的腔体内部，用于盛放硅料，所述坩埚14的高度为480mm，可盛载500Kg的硅料；所述定向助凝块15设置在所述坩埚下方，用于支撑坩埚14，并在长晶阶段协助控制长晶过程，所述定向助凝块15与底隔热笼12的距离为300mm ;所述定向助凝块15下方还设置有支撑柱16，所述支撑柱16用于支撑定向助凝块15。本申请实施例所提供的技术方案中，多晶硅铸锭炉的隔热笼内表面设置有石墨纸13，所述石墨纸13的表面光滑，对红外热辐射有很好的反射作用，减小了炉内热量的散失， 提高了隔热笼的保温隔热能力，进而减少硅锭生产过程中的能耗，提高了能源利用率。本申请另一实施例公开了另一种多晶娃铸淀炉，如图2所不,包括隔热笼、坩埚和定向助凝块，所述隔热笼内表面设置有石墨纸，所述定向助凝块与底隔热笼之间的距离L为180mnT260mm,相应的，所述J甘祸的高度h为480mnT600mm,为了获得尽可能大的硅料投炉量，所以优选的，所述定向助凝块与底隔热笼之间的距离L为180mm,所述；t甘祸的高度h为600mm。专利技术人研究发现，现有多晶硅铸锭炉的定向助凝块与底隔热笼之间的距离一般为300mm，所述定向助凝块与底隔热笼之间的空间较大，红外热辐射在定向助凝块与底隔热笼之间的传播，得不到充分、重复的利用，且定向助凝块与底隔热笼之间的距离较大，致使热量的损耗进一步增加。所以，本实施例提供的多晶硅铸锭炉缩短了定向助凝块与底隔热笼之间的距离，即缩短了红外热辐射的无效传播路径，使红外热辐射的热量得到充分利用，提高了能量的利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅铸锭炉，包括隔热笼、坩埚和定向助凝块，其特征在于：所述隔热笼内表面设置有石墨纸。

【技术特征摘要】
1.ー种多晶硅铸锭炉，包括隔热笼、坩埚和定向助凝块，其特征在于 所述隔热笼内表面设置有石墨纸。2.根据权利要求I所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述石墨纸直接粘贴在所述隔热笼内表面。3.根据权利要求I所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述石墨纸通过石墨螺栓固定在所述隔热笼内表面。4.根据权利要求I所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述隔热笼分为顶隔热笼、侧隔热笼和底隔热笼。...

【专利技术属性】
技术研发人员：任一鸣，周慧敏，龙昭钦，周建国，徐志群，
申请(专利权)人：晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：