本發(fā)明涉及多晶硅錠生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多晶硅鑄錠爐。

背景技術(shù)：

鑄錠爐是專為太陽能工業(yè)中多晶硅鑄錠重熔的必需設(shè)備，重熔質(zhì)量的好壞將直接影響硅片轉(zhuǎn)換效率和硅片加工的成品率。該設(shè)備能自動或手動完成鑄錠過程，高效節(jié)能，運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定定向凝固，生產(chǎn)的多晶硅硅錠質(zhì)量高，規(guī)格大。

現(xiàn)有的多晶硅鑄錠爐設(shè)備都是通過保溫層的運(yùn)動，配合上配方溫度，來形成鑄錠爐所需要的溫度梯度。當(dāng)加熱器的功率配比確定，加熱器在坩堝內(nèi)形成的等溫線形狀也是確定的。但在很多時(shí)候，鑄錠爐工藝過程中需要不止一種等溫線形狀，所以現(xiàn)有技術(shù)還有一種雙電源結(jié)構(gòu)的鑄錠爐加熱器。但該雙電源結(jié)構(gòu)的鑄錠爐加熱器受制于加熱器位置的固定，單純雙電源的改變功率配比對等溫線形狀的影響很小，甚至帶來負(fù)面影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種多晶硅鑄錠爐，以改善鑄錠爐內(nèi)等溫線分布，提高多晶硅鑄錠的品質(zhì)和效率，并降低能耗。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種多晶硅鑄錠爐，包括爐體、頂隔熱層、底隔熱層、側(cè)隔熱層、頂加熱器、側(cè)加熱器，加熱器移動裝置和坩堝，其中，所述頂隔熱層、底隔熱層和側(cè)隔熱層拼裝包覆于所述坩堝外側(cè)，所述加熱器移動裝置與所述側(cè)加熱器電連接、且承載和帶動所述側(cè)加熱器移動。

優(yōu)選的，所述多晶硅鑄錠爐還包括控制器，所述控制器與所述加熱器移動裝置相連接，所述控制器控制所述頂加熱器和側(cè)加熱器的工作狀態(tài)，并通過所述加熱器移動裝置控制所述側(cè)加熱器的運(yùn)動狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述側(cè)加熱器的位置沿豎直方向可調(diào)。

優(yōu)選的，所述側(cè)隔熱層的位置沿豎直方向高度可調(diào)，當(dāng)所述側(cè)隔熱層上升時(shí)，所述側(cè)隔熱層與所述底隔熱層之間具有開口。

優(yōu)選的，所述多晶硅鑄錠爐還包括雙電源結(jié)構(gòu)，所述雙電源結(jié)構(gòu)具有兩個獨(dú)立的子電源，所述兩個子電源分別與所述頂加熱器和側(cè)加熱器相連接。

優(yōu)選的，所述爐體與所述雙電源結(jié)構(gòu)絕緣。

優(yōu)選的，所述多晶硅鑄錠爐還包括真空系統(tǒng)，所述真空系統(tǒng)用于維持鑄錠爐工作時(shí)的內(nèi)部真空度。

優(yōu)選的，所述多晶硅鑄錠爐還包括設(shè)置于爐體內(nèi)的檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)具體包括溫度檢測模塊、壓力檢測模塊、紅外檢測模塊、泄露檢測模塊和流量檢測模塊中的至少一個。

優(yōu)選的，所述爐體為不銹鋼爐體。

本發(fā)明實(shí)施例提供的多晶硅鑄錠爐，為側(cè)加熱器配置了加熱器移動裝置，從而具備了目前所有鑄錠爐沒有的側(cè)加熱器的移動功能。通過側(cè)加熱器的上下移動，配合側(cè)隔熱層的開度，再結(jié)合雙電源的功率配比調(diào)節(jié)，能夠更加靈活的改善鑄錠爐內(nèi)等溫線分布，提高多晶硅鑄錠的品質(zhì)和效率，并降低能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的多晶硅鑄錠爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的多晶硅鑄錠爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明又一實(shí)施例提供的多晶硅鑄錠爐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明再一實(shí)施例提供的多晶硅鑄錠爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-爐體

2-頂隔熱層

3-底隔熱層

4-側(cè)隔熱層

5-頂加熱器

6-側(cè)加熱器

7-加熱器移動裝置

8-坩堝

9-控制器

10-雙電源結(jié)構(gòu)

100-子電源

具體實(shí)施方式

為改善鑄錠爐內(nèi)等溫線分布，提高多晶硅鑄錠的品質(zhì)和效率，并降低能耗。，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多晶硅鑄錠爐。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參考圖1，本發(fā)明一種實(shí)施例提供的多晶硅鑄錠爐，包括爐體1、頂隔熱層2、底隔熱層3、側(cè)隔熱層4、頂加熱器5、側(cè)加熱器6，加熱器移動裝置7，和坩堝8，其中，頂隔熱層2、底隔熱層3和側(cè)隔熱層4拼裝包覆于坩堝8外側(cè)，加熱器移動裝置7與側(cè)加熱器6電連接、且承載和帶動側(cè)加熱器6移動。

本發(fā)明實(shí)施例提供的多晶硅鑄錠爐，為側(cè)加熱器配置了加熱器移動裝置，從而具備了目前所有鑄錠爐沒有的側(cè)加熱器的移動功能。通過側(cè)加熱器的上下移動，配合側(cè)隔熱層的開度，再結(jié)合雙電源的功率配比調(diào)節(jié)，能夠更加靈活的改善鑄錠爐內(nèi)等溫線分布，提高多晶硅鑄錠的品質(zhì)和效率，并降低能耗。

在本發(fā)明另一個實(shí)施例中，如圖2所示，多晶硅鑄錠爐還包括控制器9，該控制器9與加熱器移動裝置7相連接，控制器9控制頂加熱器5和側(cè)加熱器6的工作狀態(tài)，并通過加熱器移動裝置7控制側(cè)加熱器6的運(yùn)動狀態(tài)。

進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例的多晶硅鑄錠爐的側(cè)加熱器的位置沿豎直方向可調(diào)。在本實(shí)施例中，增加控制器對頂加熱器、側(cè)加熱器的工作或運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行控制，能夠進(jìn)一步提高多晶硅鑄錠爐的工作效率，側(cè)加熱器的運(yùn)動能夠更方便地改變鑄錠爐內(nèi)等溫線，從而實(shí)現(xiàn)鑄錠品質(zhì)好、效率高、能耗低。

在本發(fā)明又一實(shí)施例中，如圖3所示，多晶硅鑄錠爐的側(cè)隔熱層4的位置沿豎直方向可調(diào)，當(dāng)側(cè)隔熱層4上升時(shí)，側(cè)隔熱層4與底隔熱層3之間具有開口。側(cè)隔熱層的位置在豎直方向上調(diào)整，能夠較好的調(diào)節(jié)坩堝8內(nèi)的溫度，營造更有利于鑄錠需要的等溫線，從而提高多晶硅鑄錠的品質(zhì)和效率，并降低能耗。

參考圖4，在本發(fā)明再一實(shí)施例中，多晶硅鑄錠爐還包括雙電源結(jié)構(gòu)10，該雙電源結(jié)構(gòu)10具有兩個獨(dú)立的子電源100，兩個子電源100分別與頂加熱器5和側(cè)加熱器6相連接。雙電源結(jié)構(gòu)采用獨(dú)立的兩個子電源分別為頂加熱器和側(cè)加熱器進(jìn)行供電以及功率控制，能夠更好地控制爐體內(nèi)的熱場和等溫線，更好地控制硅晶體的結(jié)晶速率和過程，還能夠降低鑄錠能耗，延長加熱器和雙電源結(jié)構(gòu)的使用壽命。

在本發(fā)明一個優(yōu)選地實(shí)施例中，多晶硅鑄錠爐的爐體與雙電源結(jié)構(gòu)絕緣。爐體和雙電源結(jié)構(gòu)絕緣，即爐體與加熱器和雙電源結(jié)構(gòu)連接的電極處絕緣，能夠提高鑄錠過程中的操作安全性，還能夠提高多晶硅鑄錠的品質(zhì)和效率，并降低能耗。

在本發(fā)明另一個優(yōu)選的實(shí)施例中，多晶硅鑄錠爐還包括真空系統(tǒng)，該真空系統(tǒng)用于維持鑄錠爐工作時(shí)的內(nèi)部坩堝處的真空度。由于硅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定，極容易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此保證多晶硅鑄錠過程中的真空很有必要，防止硅單質(zhì)與空氣中的氧氣、二氧化碳等氣體發(fā)生反應(yīng)，提高多晶硅鑄錠的品質(zhì)。

在本發(fā)明又一個優(yōu)選的實(shí)施例中，多晶硅鑄錠爐還包括設(shè)置于爐體內(nèi)的檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)具體包括溫度檢測模塊、壓力檢測模塊、紅外檢測模塊、泄露檢測模塊和流量檢測模塊中的至少一個。溫度檢測模塊集成了多塊溫度傳感器，能夠檢測出爐體內(nèi)的溫度。溫度傳感器優(yōu)選設(shè)置在能夠檢測坩堝溫度以及頂、側(cè)加熱器溫度的位置。壓力檢測模塊則包括若干壓力傳感器，用于檢測爐體內(nèi)的氣壓。其他模塊也相應(yīng)的集成了對應(yīng)的傳感器，根據(jù)需要自行選用以及設(shè)置。在鑄錠過程中，操作人員可根據(jù)檢測模塊的檢測結(jié)果對鑄錠流程進(jìn)行調(diào)整，從而提高多晶硅鑄錠的品質(zhì)和效率，并降低能耗。上述檢測模塊工作人員可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選用，各種檢測模塊的安裝位置也可根據(jù)具體使用情況進(jìn)行調(diào)整，不應(yīng)理解為對本發(fā)明的具體限定。

本發(fā)明實(shí)施例不對多晶硅鑄錠爐的爐體材質(zhì)進(jìn)行具體限定，實(shí)際應(yīng)用中選擇耐高溫、高強(qiáng)度的材質(zhì)即可，優(yōu)選采用不銹鋼爐體。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。