[实用新型]一种操作方便的硅锭结晶设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种硅锭结晶设备，更具体地说，涉及一种操作方便的硅锭结晶设备。

背景技术

用于光伏行业多晶硅料熔化后结晶生长的一种设备，由于光伏多晶硅料的定向凝固过程需要先对硅料进行熔化，然后定向结晶生长，硅液的生长需要在结晶设备容器内进行，大多的硅料的定向结晶是用铸锭炉完成的，硅料在同一铸锭炉内进行着熔化和定向凝固，这种设备价格昂贵，生产周期较长，无法实现硅料熔化和定向凝固分开进行，对设备要求过高。然而结晶器设备解决了这样困惑，熔化后的硅液可以倒入不同的结晶器设备进行硅锭的定向凝固生长，操作灵活，结晶方式简单，产品质量也稳定；同样可以达到铸锭炉的使用效果，对铸锭炉的设备结构进行了简化，降低设备固定投资，减少了高昂的加热部件。铸锭炉的加热元器件采用的都是高纯石墨，加热系统控制采用的功率调节控制器，炉体为不锈钢且结构复杂，体积庞大；运行功率200KVA甚至更大，电能耗非常高。铸锭炉生产的困扰在于结构复杂、易损件昂贵运行成本高和产能较低，有必要对铸锭设备进行改进，才能节约成本。

现在，对上述铸锭炉作业方式存在以下缺点：其一，铸锭炉设备结构复杂，造价昂贵，运行费用较高；其二，铸锭炉设备产能较低且无法分开进行熔化和定向；操作难度大，而且存在硅液洒，浪费的困扰；其三，铸锭炉设备操作难度较大，真空腔室安全性不高，容易产生生产事故；因此，亟需一种专用的新型结晶器设备，满足操作简单，安全性能提升，实现熔化和结晶在不同设备中进行，提高生产效率。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服光伏行业硅锭结晶过程操作难度大，运行成本高，无法在不同设备中进行熔化和结晶的不足，提供了一种操作方便的硅锭结晶设备，采用本实用新型的技术方案，结构简单，操作方便，运行成本低，生产效率高，为单一设备只需完成结晶过程，结晶质量好，解决了现有铸锭设备生产周期长和产能低的问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种操作方便的硅锭结晶设备，包括上炉体和下炉体，所述的下炉体嵌合在上炉体上，下炉体和上炉体可分离；所述的下炉体上承载有结晶器，该下炉体设置在移动小车上，该移动小车设置在承重台，该承重台通过升降装置与炉体底座相连；炉体底座通过炉体支架与上炉体固连。

更进一步地，所述的结晶器包括坩埚、石墨护板和DS块，所述的坩埚设置在由石墨护板围构而成的内部空间结构内；所述的坩埚的底部设置有DS块。

更进一步地，所述的上炉体包括炉壳；所述的炉壳内设置有由复合式保温层、耐火砖、耐火棉和炉衬构成的用于容纳结晶器的炉膛；所述的炉膛内设有硅钼棒，该硅钼棒的一端插入炉膛内，硅钼棒的另一端通过加热变压器与温控程序仪表，该温控程序仪表与控制柜相连。

更进一步地，所述的上炉体的两侧分别设有通入炉膛内的进气管和排气管。

更进一步地，所述的下炉体由下往上依次包括冷却腔室、耐火板和料台。

更进一步地，所述的升降装置为剪叉式升降机。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种操作方便的硅锭结晶设备，其下炉体嵌合在上炉体上，下炉体和上炉体可分离，下炉体上承载有结晶器，该下炉体设置在移动小车上，该移动小车设置在承重台，该承重台通过升降装置与炉体底座相连，炉体底座通过炉体支架与上炉体固连，结构简单，操作方便，只能完成结晶过程，运行成本低，安全可靠；

(2)本实用新型的一种操作方便的硅锭结晶设备，其结晶器包括坩埚、石墨护板和DS块，坩埚设置在由石墨护板围构而成的内部空间结构内，坩埚的底部设置有DS块，坩埚是容纳硅液的容器，在坩埚壁上涂刷有能够防止硅液污染的涂层，石墨护板是防止硅液对坩埚壁的容器压力对坩埚作用导致坩埚变形或破裂，DS块是高纯石墨块，对坩埚底部进行良好的导热，使硅液在结晶过程中定向生长；

(3)本实用新型的一种操作方便的硅锭结晶设备，其上炉体包括炉壳，炉壳内设置有由复合式保温层、耐火砖、耐火棉和炉衬构成的用于容纳结晶器的炉膛，主要是对上炉体进行保温，减少热量的损失；

(4)本实用新型的一种操作方便的硅锭结晶设备，其炉膛内设有硅钼棒，该硅钼棒的一端插入炉膛内，硅钼棒的另一端通过加热变压器与温控程序仪表，该温控程序仪表与控制柜相连，精准地控制着温度，使硅液有效的进行结晶生长；