[发明专利]双层陶瓷坩埚

说明书

技术领域

本发明涉及一种双层陶瓷坩埚。 

背景技术

太阳能是取之不尽，用之不绝的绿色能源，太阳能光电技术在不断的发展，目前应用最为广泛的是晶体硅太阳能电池，占到所有太阳能电池的90%以上；晶体硅电池分为多晶硅电池和单晶硅电池，其中多晶硅电池比例超过70%，多晶硅电池在整个太阳能电池中站绝对的主导地位，多晶硅电池的硅片是使用多晶炉铸锭炉铸造出来的，其中用于装多晶硅料的坩埚是多晶铸锭的必须品。 

多晶硅铸锭，其中使用到的一种重要辅料之一就是石英坩埚，用于盛装多晶硅料，让硅料在坩埚内熔化，生长，形成多晶硅锭，在硅锭铸造完成后，石英坩埚由于冷热膨胀破碎，在整个多晶硅铸锭过程中是属于一次性消耗品，不可以重复利用。 

专利《太阳能电池用氮化硅坩埚》完全采用氮化硅成型，存在氮化硅的机械强度比碳化硅差的问题，在使用过程中容易破损，同时氮化硅的价格是碳化硅的价格的60倍作用，制作的坩埚价格高昂，无法实现产业化生产，本专利采用氮化硅和碳化硅相结合，利用碳化硅的高强度和廉价做外层结构，用氮化硅的高纯且不和硅粘连的特作为内衬，实现成本低，机械强度好，达到可以重复使用的目的。 

铸锭用石英坩埚成本占整个硅片生产成的4%-5%，本公司采用其他材料代替石英材料做成坩埚，可以实现重复利用，且事项高的生产良品率，有效的将坩埚成本降低到占硅片成本的1%以下，由于铸锭良品提高，硅片生产成本降低5%以上。 

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够重复利用的双层陶瓷坩埚。 

技术方案：本发明提供一种双层陶瓷坩埚，所述的双层陶瓷坩埚为内外双层结构，外层为碳化硅材料的多孔陶瓷结构，内层为氮化硅材料的陶瓷结构，所述的双层陶瓷坩埚由底面与侧边构成，所述的侧边垂直于底面。 

所述的双层陶瓷坩埚，侧边垂直于底面，所述的侧边与底面一体成型。 

所述的双层陶瓷坩埚，侧边垂直于底面，所述的侧边两两互不相接。 

坩埚的厚度（如图3示d）为15mm—50mm。 

所述的内层的孔隙率为0—30%，外层的孔隙率为0—40%。 

所述的内层的为0.5mm—10mm，外层的厚度为5mm—40mm。 

所述的内层氮化硅的成分>80%，外层材料碳化硅的成份>60%。 

有益效果：与现有技术相比，本发明所述的坩埚通过外层为碳化硅材料的多孔陶瓷结构可以实现高的机械强度并且降低成本，内层采用氮化硅粉为原料附着在多孔碳化硅表面，形成陶瓷结构，保证坩埚内的硅料不被污染以及实现硅锭不与硅料，硅锭粘连，实现坩埚可以重复使用，有效的降低由于坩埚一次性消耗造成才成本，提高经济效益，适于工业化生产。 

附图说明

图1为双层陶瓷坩埚的结构示意图。 

图2为双层陶瓷坩埚的结构示意图。 

图3为双层陶瓷坩埚的侧视图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 

一种双层陶瓷坩埚，所述的双层陶瓷坩埚为内外双层结构，坩埚的厚度为15mm—50mm，外层2为碳化硅材料的多孔陶瓷结构，外层2材料碳化硅的成份>60%，外层2的孔隙率为0—40%，外层2的厚度为5mm—40mm，内层1为氮化硅材料的陶瓷结构，内层1氮化硅的成分>80%，所述的内层1的孔隙率为0—30%，所述的内层1的厚度为0.5mm—10mm，所述的双层陶瓷坩埚由底面与侧边构成，所述的侧边垂直于底面，可以为侧边垂直于底面，所述的侧边与底面一体成型也可以是侧边垂直于底面，所述的侧边两两互不相接。 

实施例1： 

所述的双层陶瓷坩埚由底面与侧边构成，所述的侧边垂直于底面，所述的侧边两两互不相接，如图1所示，坩埚外观尺寸为1040mm*1040mm*520mm，坩埚的厚度为20mm,其中外层2的厚度为15mm,内层1的厚度为5mm,碳化硅的孔隙率为20%，氮化硅的孔隙率为5%，装料800kg,持续铸锭。

实施例2 

坩埚选用一体结构，如图2，坩埚外观尺寸为880mm*880mm*480mm，坩埚的厚度为25mm,其中外层2的厚度为20mm,内层1的厚度为5mm,碳化硅的孔隙率为25%，氮化硅的孔隙率为8%，装料480kg,持续铸锭。

实施例3