本發(fā)明涉及多晶鑄錠技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多晶氣冷硅鑄錠爐。

背景技術(shù)：

隨著能源危機(jī)、環(huán)境污染以及全球溫度的不斷攀升，人類迫切需要改變這一格局，而光伏發(fā)電具有使用范圍廣、對環(huán)境無污染、不會(huì)排放溫室氣體的優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)對以及減緩這一變化的有力武器。影響光伏發(fā)電的因素有光伏電池的制造成本以及光伏電池的發(fā)電效率和使用壽命。

采用多晶鑄錠爐制造高質(zhì)量的硅片是高效光伏電池的有力保證。多晶硅錠爐有很多種，其中氣冷爐是目前多晶鑄錠爐中常規(guī)的爐型之一。氣冷爐的底部導(dǎo)熱ds臺(tái)內(nèi)部設(shè)置氣體流動(dòng)通道，通過氣體帶走熱量實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱的目的，氣體通過ds臺(tái)通過吸收熱量被加熱，因此氣冷爐ds臺(tái)氣體入口端屬于冷端，氣體出口端屬于熱端。常規(guī)結(jié)構(gòu)的氣冷爐采用的是底部ds臺(tái)設(shè)計(jì)為內(nèi)部有氣體流通的散熱結(jié)構(gòu)，氣體通過ds臺(tái)內(nèi)部帶走硅錠上部傳遞下來的熱量，形成縱向散熱，符合定向凝固生長的概念。由于氣冷爐進(jìn)氣口與出氣口分布在ds臺(tái)的兩邊，于是就會(huì)引起ds臺(tái)底部溫度分布不均衡，對硅錠鑄造的長晶與化料過程均產(chǎn)生一定的影響。對長晶過程，ds臺(tái)兩端不均等的溫度分布引起硅錠兩端長晶速率的不同，進(jìn)氣端長晶速率較快，出氣端長晶速率較慢，因此會(huì)引起長晶界面的傾斜。對化料過程，進(jìn)氣端溫度較低，化料速度較慢，硅料剩余量較高，出氣端溫度較高，化料速度較快，硅料剩余量較少，這樣的溫度分布對有籽晶高效多晶籽晶剩余高度的控制產(chǎn)生不良的影響，對無籽晶高效多晶底部形核的均勻性也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種多晶氣冷硅鑄錠爐，均衡進(jìn)氣口與出氣口兩段的散熱，使得兩端的溫度均等，均衡ds臺(tái)的溫度分布，提高多晶鑄錠品質(zhì)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多晶氣冷硅鑄錠爐，包括爐體、設(shè)置在所述爐體底部的ds臺(tái)和設(shè)置在所述爐體與所述ds臺(tái)之間的石墨底板，還包括設(shè)置在所述石墨底板與所述ds臺(tái)之間的均衡導(dǎo)熱板，所述均衡導(dǎo)熱板設(shè)置有多個(gè)通孔，所述均衡導(dǎo)熱板的通孔的面積從所述ds臺(tái)的進(jìn)氣口端到出氣口端遞減。

其中，所述均衡導(dǎo)熱板與所述ds臺(tái)的上表面的形狀和尺寸相同。

其中，所述通孔包括圓孔、橢圓孔和方孔中的至少一種。

其中，與所述ds的進(jìn)氣口端不同距離的所述通孔的數(shù)量相等。

其中，與所述ds的進(jìn)氣口端不同距離的相鄰所述通孔的間距相等。

其中，所述通孔為圓孔，所述圓孔的直徑為5cm～10cm。

其中，與所述ds的進(jìn)氣口端距離相等的所述通孔的直徑相等。

其中，所述均衡導(dǎo)熱板的厚度為3mm～5mm。

其中，所述均衡導(dǎo)熱板為石墨導(dǎo)熱均衡板。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的多晶氣冷硅鑄錠爐，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供的多晶氣冷硅鑄錠爐，包括爐體、設(shè)置在所述爐體底部的ds臺(tái)和設(shè)置在所述爐體與所述ds臺(tái)之間的石墨底板，還包括設(shè)置在所述石墨底板與所述ds臺(tái)之間的均衡導(dǎo)熱板，所述均衡導(dǎo)熱板設(shè)置有多個(gè)通孔，所述均衡導(dǎo)熱板的通孔的面積從所述ds臺(tái)的進(jìn)氣口端到出氣口端遞減。

所述多晶氣冷硅鑄錠爐，通過在爐體底部的石墨底板與ds臺(tái)之間設(shè)置具有通孔的均衡導(dǎo)熱板，通孔位置處ds臺(tái)與石墨底板之間沒有直接接觸，減少了熱傳導(dǎo)，而均衡導(dǎo)熱板的通孔的面積從所述ds臺(tái)的進(jìn)氣口端到出氣口端遞減，使得在冷段位置在化料與長晶階段吸收的熱量減少，均衡了ds臺(tái)進(jìn)氣口端到出氣口端的熱量傳遞，使得兩端溫度分布均勻，有利于化料界面與長晶界面的平整度的調(diào)整。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的多晶氣冷硅鑄錠爐的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的多晶氣冷硅鑄錠爐中的均衡導(dǎo)熱板一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參考圖1～圖2，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的多晶氣冷硅鑄錠爐的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的多晶氣冷硅鑄錠爐中的均衡導(dǎo)熱板一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

在一種具體實(shí)施方式中，所述多晶氣冷硅鑄錠爐，包括爐體20、設(shè)置在所述爐體20底部的ds臺(tái)40和設(shè)置在所述爐體20與所述ds臺(tái)40之間的石墨底板30，還包括設(shè)置在所述石墨底板30與所述ds臺(tái)40之間的均衡導(dǎo)熱板10，所述均衡導(dǎo)熱板10設(shè)置有多個(gè)通孔11，所述均衡導(dǎo)熱板10的通孔的面積從所述ds臺(tái)40的進(jìn)氣口端41到出氣口端42遞減。

通過在爐體20底部的石墨底板30與ds臺(tái)40之間設(shè)置具有通孔的均衡導(dǎo)熱板10，通孔位置處ds臺(tái)40與石墨底板30之間沒有直接接觸，減少了熱傳導(dǎo)，而均衡導(dǎo)熱板10的通孔11的面積從所述ds臺(tái)40的進(jìn)氣口端41到出氣口端42遞減，使得在冷段位置在化料與長晶階段吸收的熱量減少，均衡了ds臺(tái)40進(jìn)氣口端41到出氣口端42的熱量傳遞，使得兩端溫度分布均勻，有利于化料界面與長晶界面的平整度的調(diào)整，提高了多晶鑄錠品質(zhì)，提高了成品率，降低了生產(chǎn)成本。

為了進(jìn)一步提高散熱效果，不影響石墨底板30與ds臺(tái)40之間除去均衡導(dǎo)熱板10的通孔11之外的熱量傳導(dǎo)，所述均衡導(dǎo)熱板10與所述ds臺(tái)40的上表面的形狀和尺寸相同。

本發(fā)明中通孔的作用是阻隔石墨底板30與ds臺(tái)40之間的熱量傳遞，減少ds中從進(jìn)氣口中通過的氣流帶走通孔處的熱量，對于通孔的形狀不做具體限定，所述通孔11包括圓孔、橢圓孔和方孔中的至少一種，即均衡導(dǎo)熱板10中的通孔11可以為圓孔、橢圓孔和方孔中的任意一種或多種，此外，本發(fā)明中均衡導(dǎo)熱板10中的通孔還可以為其它形狀。

為了降低工藝難度，與所述ds的進(jìn)氣口端41不同距離的所述通孔的數(shù)量相等，與所述ds的進(jìn)氣口端41不同距離的相鄰所述通孔的間距相等。

通過在每排設(shè)置相同數(shù)量的通孔11，相鄰排通孔11之間的間距相等，使得在進(jìn)行通孔11的加工過程中，可以全自動(dòng)化操作，減少了工藝參數(shù)的限定的設(shè)定，降低了工藝難度，降低了加工成本

為了降低制造工藝難度，同一排的通孔11的形狀相同，如都為正方形，圓形，甚至于不同排甚至所有的通孔11的形狀相同，這樣只需調(diào)整不同排的加工尺寸即可，而無需進(jìn)行加工形狀的調(diào)整，降低了工藝復(fù)雜度。

在一實(shí)施例中，所述通孔11為圓孔，所述通孔的直徑進(jìn)氣口到出氣口，直徑從10cm下降到5cm，這變化過程可以是線性變化的，也可以是非線性變化的，這種變化的控制可以是設(shè)計(jì)者自行設(shè)計(jì)的，也可以是通過模擬獲得的，本發(fā)明對此不作具體限定。

即所述通孔為圓孔，所述圓孔的直徑為5cm～10cm，與所述ds的進(jìn)氣口端41距離相等的所述通孔的直徑相等。

本發(fā)明對于均衡導(dǎo)熱板10的厚度不做具體限定，只要其中設(shè)置的通孔位置處能夠具有隔離ds臺(tái)40和石墨底板30的效果即可，一般所述均衡導(dǎo)熱板10的厚度為3mm～5mm，為了便于加工以及保證鑄錠過程的穩(wěn)定性，均衡導(dǎo)熱板10的各處的厚度一致。

本發(fā)明中對于均衡導(dǎo)熱板10的材質(zhì)不做過多的要求，一般只要本身具有耐高溫?zé)釋?dǎo)率高的特性即可，一般所述均衡導(dǎo)熱板10為石墨導(dǎo)熱均衡板，當(dāng)然均衡導(dǎo)熱板10也可以是其它的材質(zhì)，如銅板等。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的多晶氣冷硅鑄錠爐，通過在爐體底部的石墨底板與ds臺(tái)之間設(shè)置具有通孔的均衡導(dǎo)熱板，通孔位置處ds臺(tái)與石墨底板之間沒有直接接觸，減少了熱傳導(dǎo)，而均衡導(dǎo)熱板的通孔的面積從所述ds臺(tái)的進(jìn)氣口端到出氣口端遞減，使得在冷段位置在化料與長晶階段吸收的熱量減少，均衡了ds臺(tái)進(jìn)氣口端到出氣口端的熱量傳遞，使得兩端溫度分布均勻，有利于化料界面與長晶界面的平整度的調(diào)整。

以上對本發(fā)明所提供的多晶氣冷硅鑄錠爐進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。