[发明专利]铸造法生产类似单晶硅锭炉内加热器改进装置

说明书

技术领域

本发明涉及晶体生长领域，进一步涉及锭炉内加热器加热装置，具体涉及一种铸造法生产类似单晶硅锭炉内加热器改进装置。

背景技术

生产硅锭的方法有：CZ法生产单晶硅锭，铸锭法生产多晶硅锭，FZ法生产单晶硅锭、EFG生产硅带等方法。由于成本问题，目前太阳能电池片主要使用CZ法单晶硅片和铸造法多晶硅片。CZ法单晶硅由于制造成本是铸锭多晶硅的4～5倍，能耗上高出5～7倍，导致CZ单晶硅的市场份额越来越少。但由于铸锭法生产多晶硅锭，存在大量的位错、晶界，使得铸锭法多晶硅片制成的电池片，存在效率偏低的情况，一直使铸锭法多晶硅锭无法完全取代CZ单晶硅锭。

在国际上，跨国巨头BP公司的对用铸锭炉生产类似单晶（准单晶）硅锭的工艺已开发多年，2010年被ALD收购，使得ALD多晶铸锭炉已经小规模开发出铸锭法生产类似单晶硅锭的设备和工艺。

目前，尚未见到针对在GT或四面及顶面加热器的铸锭炉生长类似单晶（准单晶）过程中，铸造法生产类似单晶硅锭炉内加热器改进方法的内容的公开报道或专利申请。

由于铸锭炉生长晶体需要从底部开始生长，类似单晶的生长也只能从底部开始，这就要求在硅料熔化时，底部的晶种不能熔化或漂起。由于GT铸锭炉或四面加顶部加热器的铸锭炉化料和生长温度曲线并不平整，如果没有好的化料及生长等温曲线，晶种在熔化过程中会出现边缘熔化而中心无法正常熔接的情况，必须需要30mm高度以上的晶种才能保持化料后，炉底依然有晶种存在。这样势必增加晶种成本，导致类似单晶成本偏高，无法批量化生产。或者导致无法生产类似单晶。

发明内容

本发明的目的就是提供一种铸造法生产类似单晶硅锭炉内加热器改进装置，采用该方法，在GT或四面及顶面加热器的铸锭炉生长类似单晶（准单晶）过程中，可解决类似单晶晶种熔化问题，解决类似单晶生产的高成本问题。

本发明通过改变GT炉或四面加热器加顶部加热器的结构，使加热热场内部温度曲线平整，从而实现本发明的目的。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

铸造法生产类似单晶硅锭炉内加热器改进装置，其特征在于：在GT铸锭炉或四面加顶部加热器的铸锭炉内，将加热器电阻调大，加热器同时向上移动；

所述的加热器电阻调大指：侧面单面单片加热器电阻由0.03Ω（欧姆，下同）调到0.04～0.08Ω；

所述的加热器同时向上移动指：侧面加热器在现有的位置上［侧加热器上沿至顶部加热器间的距离为15～30cm（厘米，下同）］向上移动5～150mm。

本发明的目的进一步通过以下方案实现：

所述的侧面单面单片加热器电阻由0.03Ω调到0.04～0.07Ω，进一步是电阻由0.03Ω调到0.04～0.06Ω。

所述的侧面加热器在现有的位置上向上移动10～140mm（毫米，下同），进一步是向上移动30～120mm。

具体可以是5～10mm，10～20mm，20～30mm，30～40mm，40～50mm，50～60mm，60～70mm，70～80mm，80～90mm，90～100mm，100～110mm，110～120mm，120～130mm，130～140mm，140～150mm等等。

本发明的有益效果在于：通过本装置的改进，使晶种固化在炉底，不熔化或漂浮，同时可以进一步降低晶种高度，通过本方法，可将晶种控制在20mm以下。晶种高度的下降，可有效地降低生产成本。

附图说明

图1为原技术示意图；图2为本发明示意图。

图中：1、导热块；2、石墨底护板；3、石墨护板；4、侧面加热器；5、陶瓷坩埚；6、顶部加热器；7、隔热笼；8、模拟的等温曲线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

如图1、2所示，导热块1置于石墨底护板2下部，石墨底护板2上放置有陶瓷坩埚5；陶瓷坩埚5的侧部设置有石墨护板3；在陶瓷坩埚5的四周上方设置有侧面加热器4，在陶瓷坩埚5的上方设置有顶部加热器6；侧面加热器4和顶部加热器6的四周设置有隔热笼7；形成的模拟等温曲线8如图。

图1侧面加热器4位置处于：侧加热器4上沿至顶部加热器6间的距离为15～30cm处。

图2与图1的不同之处在侧面加热器4提升。

侧面加热器4在现有的位置上向上移动5～10mm。如10 mm。