本實(shí)用新型涉及多晶硅鑄錠領(lǐng)域，尤其涉及一種多晶硅鑄錠爐。

背景技術(shù)：

在太陽能光伏領(lǐng)域，由于鑄造多晶硅生產(chǎn)成本低、產(chǎn)量大，因此占據(jù)了很大的市場。但由于鑄錠過程中加熱器、隔熱籠、石墨護(hù)板及石墨蓋板等碳材料的使用，引入了大量碳雜質(zhì)。高溫下，硅熔體與石英坩堝接觸時(shí)，會發(fā)生如下反應(yīng)：Si(液)+SiO₂(固)＝2SiO(氣)，生成的SiO氣體會跟碳雜質(zhì)發(fā)生如下反應(yīng)：SiO(氣)+2C＝CO(氣)+SiC(固)；上述反應(yīng)產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體，如果不能被快速帶走，將會被硅熔體吸收，從而在硅錠中引入了大量的氧雜質(zhì)和碳雜質(zhì)，從而對硅錠質(zhì)量造成影響。碳含量過高容易導(dǎo)致硅溶液在定向凝固長晶過程中形成碳沉淀物、碳化硅夾雜物、位錯(cuò)等雜質(zhì)或缺陷，這不僅會在多晶硅錠切割工藝中增加斷線事故及產(chǎn)生線痕不良，而且還會導(dǎo)致制作成的電池片漏電率高，轉(zhuǎn)換效率低。

為了減少雜質(zhì)氣體對硅錠的影響，現(xiàn)有技術(shù)大都采用在爐體頂部設(shè)置進(jìn)氣口，再通過坩堝蓋板上的孔向硅熔體通入惰性氣體，通過氣流循環(huán)帶走硅液表面的雜質(zhì)氣體。但由于進(jìn)氣口在鑄錠爐頂部的中間位置，氬氣從頂部吹進(jìn)來后，經(jīng)過護(hù)板空隙再經(jīng)下部隔熱籠的排氣孔排到保溫罩外部，最后通過爐體排氣孔排出到鑄錠爐外，氣體經(jīng)過的路徑比較長，且路徑彎曲，攜帶雜質(zhì)的氣體不容易排出到爐體外。另外，氣體還會在蓋板與硅熔體之間的空間形成混流，氣流會帶入坩堝外部的雜質(zhì)與硅熔體蒸發(fā)出的雜質(zhì)旋流在回旋的混流中，不利于雜質(zhì)排出，從而造成硅錠中碳含量偏高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種多晶硅鑄錠爐，該多晶硅鑄錠爐能夠有效避免坩堝外部的碳雜質(zhì)進(jìn)入硅熔體，同時(shí)還能將硅熔體蒸發(fā)出的雜質(zhì)帶出爐體，降低多晶硅錠的碳含量。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的多晶硅鑄錠爐包括一個(gè)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，所述的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)設(shè)置在坩堝側(cè)壁，包括進(jìn)氣管以及將從進(jìn)氣管進(jìn)來的氣體進(jìn)行分流的分流組件，所述的分流組件與所述進(jìn)氣管垂直連接。

其中，所述的分流組件包括一個(gè)與所述進(jìn)氣管呈丁字連接的容納氣體的空腔和一個(gè)進(jìn)氣通道。

其中，所述的進(jìn)氣通道為口徑小于所述進(jìn)氣管口徑并與所述空腔垂直連接的分支進(jìn)氣管。

其中，所述的分支進(jìn)氣管的數(shù)量為2-6個(gè)。

其中，所述的進(jìn)氣通道為設(shè)置在所述空腔上的橫截面小于所述進(jìn)氣管口徑的凹槽。

其中，所述的進(jìn)氣通道為設(shè)置在所述空腔上的孔徑小于所述進(jìn)氣管口徑的小孔。

其中，所述進(jìn)氣通道一側(cè)及相對一側(cè)的所述護(hù)板設(shè)有開口，所述開口呈凹形。

其中，所述護(hù)板開口頂端低于所述坩堝側(cè)壁頂端的距離為2厘米以上。

其中，所述護(hù)板開口頂端低于所述坩堝側(cè)壁頂端的距離為3-8厘米。

其中，所述鑄錠爐內(nèi)還設(shè)置有出氣通道，所述出氣通道設(shè)置在與所述進(jìn)氣通道相對一側(cè)的所述護(hù)板開口處。

由此可見，本實(shí)用新型的多晶硅鑄錠爐，氣體通過進(jìn)氣管進(jìn)入容納氣體的空腔，再通過進(jìn)氣通道進(jìn)入坩堝，氣體在硅熔體表面形成平行氣流層，最后通過出氣通道排出。由于氣體通過進(jìn)氣通道從坩堝側(cè)壁平行于硅熔體進(jìn)入，因此氣體經(jīng)過的路徑比較短，同時(shí)還能避免氣體在硅熔體表面形成渦流，使坩堝外部的雜質(zhì)進(jìn)入硅熔體。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型多晶硅鑄錠爐的示意圖；

圖2是本實(shí)用新型護(hù)板的示意圖；

圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例進(jìn)氣結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例進(jìn)氣結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖5是本實(shí)用新型第三實(shí)施例進(jìn)氣結(jié)構(gòu)的示意圖；

附圖中附圖標(biāo)記所對應(yīng)的名稱為：1-坩堝，2-護(hù)板，3-底板，4-蓋板，5-硅熔體，6-進(jìn)氣管，7-分流組件，701-空腔，702-進(jìn)氣通道，8-出氣通道。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好的理解本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征，從而對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚的界定。顯然，所描述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

請參考圖1、圖2和圖3，本實(shí)用新型提供的多晶硅鑄錠爐，該多晶硅鑄錠爐包括坩堝1、護(hù)板2、底板3、蓋板4，坩堝1放置在底板3上，護(hù)板2設(shè)置在坩堝1外側(cè)，蓋板4設(shè)置在坩堝1上方。該鑄錠爐內(nèi)還包括進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，所述的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)設(shè)置在坩堝1側(cè)壁，包括進(jìn)氣管6以及將從進(jìn)氣管6進(jìn)來的氣體進(jìn)行分流的分流組件7，所述的分流組件7與進(jìn)氣管6垂直連接，所述的分流組件7包括一個(gè)與進(jìn)氣管6呈丁字連接的容納氣體的空腔701和一個(gè)進(jìn)氣通道702，所述的進(jìn)氣通道702為口徑小于進(jìn)氣管6口徑并與所述空腔701垂直連接的分支進(jìn)氣管。在所述進(jìn)氣通道702一側(cè)及相對一側(cè)的護(hù)板2上設(shè)有開口，所述開口呈凹形，護(hù)板2開口頂端低于坩堝2側(cè)壁頂端的距離為2厘米以上。在鑄錠爐內(nèi)還設(shè)置有出氣通道8，所述出氣通道8設(shè)置在與所述進(jìn)氣通道702相對一側(cè)的護(hù)板2開口處。

進(jìn)一步地，所述分支進(jìn)氣管的數(shù)量可以優(yōu)選為3、4、5個(gè)。

進(jìn)一步地，所述護(hù)板2開口頂端低于所述坩堝1側(cè)壁頂端的距離優(yōu)選為3cm，4cm，5cm，6cm，7cm。

當(dāng)氣體通過進(jìn)氣管6進(jìn)入容納氣體的空腔701，再通過分支進(jìn)氣管進(jìn)入坩堝1，氣體在硅熔體5表面形成平行氣流層，最后通過出氣通道8排出，不僅阻擋了坩堝1外部的碳?xì)夥者M(jìn)入硅熔體5，同時(shí)氣流還能帶走硅熔體5蒸發(fā)產(chǎn)生的含碳?xì)怏w，提高了硅錠的質(zhì)量。

實(shí)施例2

請參考圖1、圖2和圖4，本實(shí)用新型提供的多晶硅鑄錠爐，該多晶硅鑄錠爐包括坩堝1、護(hù)板2、底板3、蓋板4，坩堝1放置在底板3上，護(hù)板2設(shè)置在坩堝1外側(cè)，蓋板4設(shè)置在坩堝1上方。該鑄錠爐內(nèi)還包括進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，所述的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)設(shè)置在坩堝1側(cè)壁，包括進(jìn)氣管6以及將從進(jìn)氣管6進(jìn)來的氣體進(jìn)行分流的分流組件7，所述的分流組件7與進(jìn)氣管6垂直連接，所述的分流組件7包括一個(gè)與進(jìn)氣管6呈丁字連接的容納氣體的空腔701和一個(gè)進(jìn)氣通道702，所述的進(jìn)氣通道702為設(shè)置在空腔701上的橫截面小于進(jìn)氣管6口徑的凹槽。在所述進(jìn)氣通道702一側(cè)及相對一側(cè)的護(hù)板2上設(shè)有開口，所述開口呈凹形，護(hù)板2開口頂端低于坩堝2側(cè)壁頂端的距離為2厘米以上。在鑄錠爐內(nèi)還設(shè)置有出氣通道8，所述出氣通道8設(shè)置在與所述進(jìn)氣通道702相對一側(cè)的護(hù)板2開口處。

進(jìn)一步地，所述護(hù)板2開口頂端低于所述坩堝1側(cè)壁頂端的距離優(yōu)選為3cm，4cm，5cm，6cm，7cm。

當(dāng)氣體通過進(jìn)氣管6進(jìn)入容納氣體的空腔701，再通過空腔701上設(shè)置的凹槽進(jìn)入坩堝2，氣體在硅熔體5表面形成平行氣流層，最后通過出氣通道8排出，不僅阻擋了坩堝1外部的碳?xì)夥者M(jìn)入硅熔體5，同時(shí)氣流還能帶走硅熔體5蒸發(fā)產(chǎn)生的含碳?xì)怏w，提高了硅錠的質(zhì)量。

實(shí)施例3

請參考圖1、圖2和圖5，本實(shí)用新型提供的多晶硅鑄錠爐，該多晶硅鑄錠爐包括坩堝1、護(hù)板2、底板3、蓋板4，坩堝1放置在底板3上，護(hù)板2設(shè)置在坩堝1外側(cè)，蓋板4設(shè)置在坩堝1上方。該鑄錠爐內(nèi)還包括進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，所述的進(jìn)氣結(jié)構(gòu)設(shè)置在坩堝1側(cè)壁，包括進(jìn)氣管6以及將從進(jìn)氣管6進(jìn)來的氣體進(jìn)行分流的分流組件7，所述的分流組件7與進(jìn)氣管6垂直連接，所述的分流組件7包括一個(gè)與進(jìn)氣管6呈丁字連接的容納氣體的空腔701和一個(gè)進(jìn)氣通道702，所述的進(jìn)氣通道702為設(shè)置在空腔701上的孔徑小于進(jìn)氣管6口徑的小孔。在所述進(jìn)氣通道702一側(cè)及相對一側(cè)的護(hù)板2上設(shè)有開口，所述開口呈凹形，護(hù)板2開口頂端低于坩堝2側(cè)壁頂端的距離為2厘米以上。在鑄錠爐內(nèi)還設(shè)置有出氣通道8，所述出氣通道8設(shè)置在與所述進(jìn)氣通道702相對一側(cè)的護(hù)板2開口處。

進(jìn)一步地，所述護(hù)板2開口頂端低于坩堝1側(cè)壁頂端的距離優(yōu)選為3cm，4cm，5cm，6cm，7cm。

當(dāng)氣體通過進(jìn)氣管6進(jìn)入容納氣體的空腔701，再通過空腔701上設(shè)置的小孔進(jìn)入坩堝，氣體在硅熔體5表面形成平行氣流層，最后通過出氣通道8排出，不僅阻擋了坩堝1外部的碳?xì)夥者M(jìn)入硅熔體5，同時(shí)氣流還能帶走硅熔體5蒸發(fā)產(chǎn)生的含碳?xì)怏w，提高了硅錠的質(zhì)量。