[实用新型]一种G6多晶铸锭炉

说明书

本实用新型涉及一种G6多晶铸锭炉，包括炉体，炉体上设置有进气管，炉体内设有隔热笼体，隔热笼体内设有石英坩埚、石墨护板、顶部加热器、侧部加热器和散热平台，石墨护板放置在散热平台上，石英坩埚放在石墨护板内，顶部加热器设在石墨护板上方，侧部加热器设在石墨护板的外侧，进气管的一端伸入到石墨护板内，炉体的下方设有出气管，出气管的一端伸入到隔热笼体内散热平台的下方；散热平台内部设有冷却气通道，冷却气通道两端的气体入口和气体出口分别连接冷却气进管和冷却气出管，冷却气进管和冷却气出管均伸出炉体外。本实用新型具有避免铸锭炉内出现紊流现象，有效控制铸锭炉内温场分布等有益效果。

技术领域

本实用新型涉及一种铸锭炉，尤其是涉及一种G6多晶铸锭炉，属于光伏电池制造技术领域。

背景技术

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。

现有用于生产多晶硅太阳能电池的多晶硅锭通常采用铸锭工艺制的，铸锭工艺一般是通过多晶硅铸锭炉实现的，多晶铸锭的生产过程实为硅料熔化重结晶的过程，需要经过装料、抽真空、加热、熔化、长晶、退火、冷却、出炉等工序；然而实际生产过程中，铸锭生产所使用的硅料中含有碳元素、铁元素等各杂质，装料所用的坩埚和氮化硅等辅料会带入氧元素及其他杂质，而用于保温的热场材料和石墨加热器等均为碳元素环境，甚至是用于保护作用的氩气中同样含有微量杂质气体，所以在高温状态下，各种杂质挥发并反应形成各种气态的杂质，例如一氧化硅、二氧化硅、氧化铁等，氧化物杂质在气态状态下会随热流流动，直到遇到低温区域时凝结成固态形式的氧化物，多晶炉炉内壁和隔热笼顶板角落处由于温度低成为氧化物聚集的主要区域。目前行业内的铸锭 炉，常采用的是上部进气同时中部排气结构，导致氩气流通路径不确定，容易出现氧化物气体紊流因此遇冷就富集在热场各个部位。

而且近年来，国内企业为了增加多晶硅铸锭投料重量，将原有G5尺寸的热场升级到G6尺寸的热场，将原有G5尺寸的热场升级到G6尺寸的热场，投料重量则可从450KG增加到800KG。但是现有的G6多晶硅铸锭炉热场设计存在较大的缺陷，难以获得合理的温度分布，很难使固液界面达到理想状态，从而影响了多晶硅锭的品质。

实用新型内容

本实用新型主要是针对现有多晶铸锭炉容易发生气体紊流而导致氧化物富集和热场分布不合理的问题，提供一种G6多晶铸锭炉，该多晶铸锭炉以氩气作为保护气，从炉体顶部进气管进入热场内部并从炉体底部出气管抽出热场，在炉体顶部充气和炉体底部抽气双重压差作用下，氩气可带着各种氧化物杂质气体直接从隔热笼体内部的出气管排出，形成顺畅的定向气流通道，避免出现紊流现象；另外通过改变侧部加热器上下各部位的热量供应能力，可以有效控制铸锭炉内部的温场分布，从而产出杂质含量少、晶粒相对均匀的多晶硅锭。

本实用新型的目的主要是通过下述方案得以实现的：