本實用新型屬于光伏設備技術領域，特別是涉及一種多晶硅鑄錠爐加熱器。

背景技術：

多晶硅鑄錠爐主要包括坩堝、加熱器、隔熱籠和爐腔殼體，其中，爐腔殼體內設置有坩堝，坩堝置于石墨冷卻塊上，坩堝的上方設置有罩住坩堝上面和側面的加熱器，加熱器為坩堝內的硅料提供加熱源，形成爐腔殼體內的加熱場。現有技術中的加熱器通常包括位于坩堝上方的頂加熱器和位于坩堝四周的側加熱器，其中，頂加熱器由多塊S型和U型的電阻拼接而成，側加熱器如圖1所示，圖1為現有技術中的單個側加熱器的示意圖，其中，單個側加熱器由四塊呈波浪型的電阻101依次首尾相連而成，頂加熱器通過多個連接件與側加熱器組件連接為一體。與頂底加熱方式相比，頂側加熱方式能夠較方便的實現坩堝底部籽晶的保留，但是，由于側部加熱器設計的并不對稱，且如圖1中電阻的最左端并不是真正的U型，而是橫向突出了一定距離，這樣在其與相鄰的另一個電阻相連接之后，該位置就出現一定距離的空隙，這就導致硅錠四邊和四角的溫度與中心的溫度存在差異，這就導致硅錠擁有橫向溫度梯度，這是定向凝固過程中所不希望出現的情況，由此可見，側加熱器的形狀、結構、發熱功率和安裝位置等參數需要進行精準的設計。現有的側加熱器長度多為1043mm，高度為280mm，厚度為22mm，材質為高純等靜壓石墨，四側通過彎板連接，整體通過三塊吊裝板固定在頂板上。

硅錠定向凝固過程所追求的是平坦或者微凸型的固液界面，這有利于硅錠中雜質的分凝排出，現有技術中的側加熱器的四個角處的加熱能力有所欠缺，導致硅錠四個角處溫度較低，通常四個角優先長晶透頂，這樣長出的硅錠不僅表面難看且不能起到很好的排雜效果，而且現有的側加熱器只有280mm高，其上端與硅錠上端齊平，而硅錠下端的外部則不存在側加熱器， 這意味著硅錠上端與下端所受到的輻射熱量是不均勻的，上下溫差很大，這不僅會在硅錠內部造成很大的熱應力，而且坩堝的上下端也容易因過大的溫差導致熱脹冷縮的不同步而破裂，造成很大的損失。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型提供了一種多晶硅鑄錠爐加熱器，實現硅錠四個角處受熱加強，使硅錠和坩堝側面受熱均勻，減小硅錠和坩堝的上端和下端之間的溫差，降低坩堝受到的熱沖擊，避免坩堝破裂損失，并保證硅錠生長時具有平坦的固液界面，利于排出雜質和降低應力，以提高硅錠生長質量。

本實用新型提供的一種多晶硅鑄錠爐加熱器，包括頂加熱器和位于所述頂加熱器四周的下部的側加熱器，所述頂加熱器利用至少二個吊裝板與所述側加熱器連接，所述側加熱器包括四個形狀相同且對稱的首尾相接的加熱器單體，每個所述加熱器單體包括至少二個互連的U型加熱部，且所述U型加熱部的位于兩側的一邊與相鄰的另一個加熱器單體的U型加熱部的一邊無縫連接。

優選的，在上述多晶硅鑄錠爐加熱器中，所述加熱器單體具有預設縱向高度，所述預設縱向高度與多晶硅鑄錠的高度相同。

優選的，在上述多晶硅鑄錠爐加熱器中，所述加熱器單體的高度為350毫米至380毫米。

優選的，在上述多晶硅鑄錠爐加熱器中，所述加熱器單體包括三個所述U型加熱部，且位于兩側的所述U型加熱部的邊均為平直形狀。

優選的，在上述多晶硅鑄錠爐加熱器中，相鄰的所述加熱器單體之間利用螺桿和螺母進行可拆卸式的連接。

優選的，在上述多晶硅鑄錠爐加熱器中，所述加熱器單體的厚度范圍為20毫米至39毫米。

優選的，在上述多晶硅鑄錠爐加熱器中，所述加熱器單體的長度范圍為1024毫米至1062毫米。

優選的，在上述多晶硅鑄錠爐加熱器中，所述頂加熱器利用三個吊裝板 與所述側加熱器連接。

優選的，在上述多晶硅鑄錠爐加熱器中，所述加熱器單體為高純等靜壓石墨加熱器單體。

通過上述描述可知，本實用新型提供的多晶硅鑄錠爐加熱器，由于所述側加熱器包括四個形狀相同且對稱的首尾相接的加熱器單體，每個所述加熱器單體包括至少二個互連的U型加熱部，且所述U型加熱部的位于兩側的一邊與相鄰的另一個加熱器單體的U型加熱部的一邊無縫連接，因此能夠實現硅錠四個角處受熱加強，使硅錠和坩堝側面受熱均勻，減小硅錠和坩堝上端和下端之間的溫差，降低坩堝受到的熱沖擊，避免坩堝破裂損失，并保證硅錠生長時具有平坦的固液界面，利于排出雜質和降低應力，以提高硅錠生長質量。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中的單個側加熱器的示意圖；

圖2為本申請實施例提供的第一種多晶硅鑄錠爐加熱器的側加熱器的加熱器單體的示意圖。

具體實施方式

本實用新型的核心思想在于提供一種多晶硅鑄錠爐加熱器，實現硅錠四個角處受熱加強，使硅錠和坩堝側面受熱均勻，減小硅錠和坩堝上端和下端之間的溫差，降低坩堝受到的熱沖擊，避免坩堝破裂損失，并保證硅錠生長時具有平坦的固液界面，利于排出雜質和降低應力，以提高硅錠生長質量。

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本 實用新型保護的范圍。

本申請實施例提供的第一種多晶硅鑄錠爐加熱器，包括：頂加熱器和位于所述頂加熱器四周的下部的側加熱器，所述頂加熱器利用至少二個吊裝板與所述側加熱器連接，所述側加熱器包括四個形狀相同且對稱的首尾相接的加熱器單體，正是由于該加熱器單體形狀相同且對稱，因此能夠保證多晶硅鑄錠爐的四個面的位置受熱更均勻，避免溫度梯度的存在；

其中加熱器單體如圖2所示，圖2為本申請實施例提供的第一種多晶硅鑄錠爐加熱器的側加熱器的加熱器單體的示意圖，每個所述加熱器單體201包括至少二個互連的U型加熱部2011，且所述U型加熱部2011的位于兩側的一邊與相鄰的另一個加熱器單體的U型加熱部的一邊無縫連接。

圖2中所示的加熱器單體的最左端并不是像現有技術中那樣存在突出的橫向部分，而是呈現豎直的形狀，正是由于這樣的設計才使得其與相鄰的加熱器單體連接之后，連接的位置不再存在縫隙，這就能夠保證在該位置并不存在加熱盲區，保證鑄錠爐受熱均勻，降低或避免溫度梯度，提高硅錠的生長質量，當然這僅僅是舉出一個使得相鄰的U型加熱部無縫連接的方式，其實并不僅限于這種方式。

通過上述描述可知，本申請實施例提供的第一種多晶硅鑄錠爐加熱器，由于所述側加熱器包括四個形狀相同且對稱的首尾相接的加熱器單體，每個所述加熱器單體包括至少二個互連的U型加熱部，且所述U型加熱部的位于兩側的一邊與相鄰的另一個加熱器單體的U型加熱部的一邊無縫連接，因此能夠實現硅錠四個角處受熱加強，使硅錠和坩堝側面受熱均勻，減小硅錠和坩堝上端和下端之間的溫差，降低坩堝受到的熱沖擊，避免坩堝破裂損失，并保證硅錠生長時具有平坦的固液界面，利于排出雜質和降低應力，以提高硅錠生長質量。

本申請實施例提供的第二種多晶硅鑄錠爐加熱器，是在上述第一種多晶硅鑄錠爐加熱器的基礎上，還包括如下技術特征：

所述加熱器單體具有預設縱向高度，所述預設縱向高度與多晶硅鑄錠的高度相同。由于吊裝板不變，現有側加熱器上端位置不變，不會超出硅錠上端，現有側加熱器高度加長，使硅錠下端受熱與上端同步，在這種情況下，每個加熱器單體就能夠覆蓋多晶硅鑄錠的所有高度，保證每個高度上都會接 受相同的熱量，保證硅錠的每個高度上都均勻受熱。

本申請實施例提供的第三種多晶硅鑄錠爐加熱器，是在上述第二種多晶硅鑄錠爐加熱器的基礎上，還包括如下技術特征：

所述加熱器單體的高度為350毫米至380毫米。這種方案應用于現在最常用的G6爐中，現在的G6爐的鑄錠高度在370-380mm之間，因此將加熱器單體高度優選為350毫米至380毫米，整個硅錠側部就都受到加熱，側部上下溫度更均勻。

本申請實施例提供的第四種多晶硅鑄錠爐加熱器，是在上述第一種多晶硅鑄錠爐加熱器的基礎上，還包括如下技術特征：

所述加熱器單體包括三個所述U型加熱部，且位于兩側的所述U型加熱部的邊均為平直形狀。利用三個U型加熱部，能夠滿足加熱器單體的寬度的要求，而且加熱均勻性效果更好，U型加熱部的邊為平直形狀，能夠保證四個角處加熱能力明顯優于現有技術中的加熱器。

本申請實施例提供的第五種多晶硅鑄錠爐加熱器，是在上述第四種多晶硅鑄錠爐加熱器的基礎上，還包括如下技術特征：

相鄰的所述加熱器單體之間利用螺桿和螺母進行可拆卸式的連接。這樣就能夠便于更換和安裝，當某個加熱器單體受損之后，可以方便的拆下并更換新的加熱器單體，而并不會造成整個側加熱器報廢。

本申請實施例提供的第六種多晶硅鑄錠爐加熱器，是在上述第一種至第五種的任一種多晶硅鑄錠爐加熱器的基礎上，還包括如下技術特征：

所述加熱器單體的厚度范圍為20毫米至39毫米。需要說明的是，為了保證足夠的強度，以防搬動過程中折斷，要求該加熱器單體的厚度至少為20mm，另一方面，由于爐臺空間限制，要求其厚度就必須小于39毫米。

本申請實施例提供的第七種多晶硅鑄錠爐加熱器，是在上述第六種多晶硅鑄錠爐加熱器的基礎上，還包括如下技術特征：

所述加熱器單體的長度范圍為1024毫米至1062毫米。需要說明的是，由于受到隔熱籠的位置限制，因此加熱器單體的長度范圍不超過1062毫米。

本申請實施例提供的第八種多晶硅鑄錠爐加熱器，是在上述第七種多晶硅鑄錠爐加熱器的基礎上，還包括如下技術特征：

所述頂加熱器利用三個吊裝板與所述側加熱器連接。需要說明的是，利 用所述三個吊裝板就能夠吊起所述側加熱器，不至于脫落，保證其工作穩定性，且節省成本。

本申請實施例提供的第九種多晶硅鑄錠爐加熱器，是在上述第八種多晶硅鑄錠爐加熱器的基礎上，還包括如下技術特征：

所述加熱器單體為高純等靜壓石墨加熱器單體。這種材質與現有技術一樣，易于獲得，成本較低。

當上述每個加熱器單體的尺寸為1043mm*350mm*21.63mm時，單面加熱器關于自身為對稱結構，加熱器整體前后左右對稱，每個加熱器單體的電阻均為21mΩ，使得硅錠四面受熱均勻，硅錠單面上下端受熱均勻，且硅錠四個角處受熱均勻性加強，用上述加熱器生長的硅錠質量更好，成品率更高，能夠提高多晶硅錠的產量。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。