一種防漏硅滲透的g6多晶鑄錠爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種防漏硅滲透的G6多晶鑄錠爐，包括石英坩堝、保溫層系統和多晶鑄錠爐，所述保溫層系統設置在多晶鑄錠爐內，所述石英坩堝設置在保溫層系統內，所述保溫層系統的角部為倒角形狀，在所述保溫層系統的倒角部分內側設置石墨防護罩，且該石墨防護罩與保溫層系統的角部結構形狀相吻合。這樣的設計解決了在石英坩堝熱場由G5升級至G6后，保溫層系統角部相應變薄成倒角形狀的情況下，仍能防止漏硅從倒角形狀的角部滲透的結構設計。
【專利說明】一種防漏硅滲透的G6多晶鑄錠爐

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種防漏硅滲透的多晶爐，尤其涉及一種防漏硅滲透的G6多晶爐。

【背景技術】
[0002]多晶硅太陽能電池是在多晶硅片晶體上所制，多晶硅片是由多晶硅錠機械加工得到，而多晶硅錠是由多晶鑄錠爐定向凝固硅工藝所得。
[0003]在多晶硅錠定向凝固過程中，硅原料在石英坩堝內被加熱、融化、從底部開始向上凝固，在此過程中，石英坩堝有可能受到硅料受熱膨脹積壓或本身有隱裂等缺陷，使坩堝出現裂紋，導致硅熔液從裂紋中浸出情況。硅熔液一旦漏出，很有可能流到爐腔內部，燒穿爐內壁，進一步導致爐壁中的冷卻水迅速汽化，很有可能使多晶爐內壓力迅速膨脹，存在很大的安全隱患。
[0004]目前，主流的GTsolar多晶鑄錠爐在防漏硅、漏硅檢測和漏硅保護方面做了很多工作。GTsolar原設計的熱場稱為G5，它適用范圍為890*890mm的石英坩堝，由于該尺寸的坩堝和爐內徑(1850mm)之間的空間比較充裕，所以可以在石英坩堝系統與爐內徑之間設計比較厚的截面作為正方形的保溫層，保溫層四面度可達90mm，保溫層角部厚度可達90*1.414 = 127.3mm，保溫層外層角部雖然離爐內壁之間空間不大，但由于角度保溫層比較厚，當硅熔液泄露出坩堝時，不會滲透角部保溫層而到達爐內壁，大部分硅熔液會流到下爐腔的溢流棉而冷卻。
[0005]現階段，行業里大部分開始或準備開始改造GTsolar多晶爐的熱場，把G5熱場升級為G6,即將石英?甘禍外徑由原先G5的890mm升級到G6的1040mm,但由于在爐內徑不變不變的情況下，只能將保溫層系統的四個角部設計為倒角形狀，此時倒角形狀的角部厚度在45mm左右厚，如附圖1所示。G6石英坩堝的一次裝料量在800KG左右，比G5的典型投料量500KG有明顯的提升，而且G6使用的石英坩堝更大，一旦發生硅熔液從石英坩堝里泄露出來，危險程度比較大。最關鍵的是，倒角形狀四個角處角部保溫板厚度只有45mm左右厚，遠低于G5保溫層系統角部127.3mm厚，硅熔液非常容易滲透此處的角部保溫板或沿板與板之間的縫隙流到角部保溫板的最外側，從而侵蝕到臨近的爐內徑，造成非常大的風險。


【發明內容】

[0006]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種防漏硅滲透的G6多晶鑄錠爐，解決了在石英坩堝熱場由G5升級至G6后，保溫層系統角部相應變薄成倒角形狀的情況下，仍能防止漏硅從倒角形狀的角部滲透的結構設計。
[0007]技術方案:為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0008]一種防漏硅滲透的G6多晶鑄錠爐，包括石英坩堝、保溫層系統和多晶鑄錠爐，所述保溫層系統設置在多晶鑄錠爐內，所述石英坩堝設置在保溫層系統內，所述保溫層系統的角部為倒角形狀，在所述保溫層系統的倒角部分內側設置石墨防護罩，且該石墨防護罩與保溫層系統的角部結構形狀相吻合。
[0009]本實用新型通過在倒角內側部分設置石墨防護罩，防止了漏硅從倒角角部位置發生滲透。
[0010]更進一步的，所述石墨防護罩的厚度在l_20mm之間。
[0011]更進一步的，所述石墨防護罩下部伸出保溫層系統一段距離的導流板，且該段距離的導流板的伸出長度在0-20_之間。導流板的設計使硅熔液更好地流向下部的溢流棉。
[0012]更進一步的，所述石墨防護罩的材質為等靜壓石墨或擠奪中粗石墨。
[0013]有益效果:1、本實用新型針對的是石英坩堝由G5升級至G6后，導致保溫層系統的角部被迫由原先的直角改為倒角形狀的設計，也因為倒角形狀的角部造成了角部厚度大幅度減小帶來的角部漏硅滲透的危險，故在保溫層系統角部內側設置有與此形狀相吻合的石墨防護罩，防止升級后的G6多晶鑄錠爐漏硅滲透出保溫層系統的角部燒穿爐壁。
[0014]2、本實用新型通過在倒角部分內側設置與保溫層系統角部形狀相吻合的石墨防護罩，有效防止了從石英坩堝里泄露出來的硅溶液，沿保溫系統相臨兩側板處的縫隙流到保溫層系統的的外側。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖1為目前行業內將G5熱場升級改造為G6后的結構示意圖。
[0016]附圖2為本實用新型中保溫層系統的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖1和2對本實用新型作更進一步的說明。
[0018]如附圖2所示，一種防漏硅滲透的G6多晶鑄錠爐，包括石英坩堝、保溫層系統2和多晶鑄錠爐3，所述保溫層系統2設置在多晶鑄錠爐3內，所述石英坩堝設置在保溫層系統2內，所述保溫層系統2的角部為倒角形狀，在所述保溫層系統2的倒角部分內側設置石墨防護罩4，且該石墨防護罩4與保溫層系統2的角部結構形狀相吻合。此石墨防護罩4的寬度在尺寸上只需要覆蓋住角部5內側部分即可，其中所述石墨防護罩4的厚度尺寸控制在1-20mm之間。
[0019]所述石墨防護罩4的形狀與角部5吻合，并且所述石墨防護罩4 一部分嵌入到原有的保溫層系統2中(石墨防護罩4嵌入到保溫層系統2的尺寸可以為O-1Omm)，嵌入式的貼合設計使石墨防護罩4與保溫層系統2有更加的貼合，同時在原有的保溫層系統2相應地去掉相關的尺寸。
[0020]由于石墨板不能被硅熔液浸蝕，本實用新型采用定制的石墨板作為石墨防護罩4的材質，石墨防護罩4的材質可以選擇等靜壓石墨或擠壓中粗石墨。所述石墨防護罩4可以針對G6熱場對漏硅最大弱點的四個角處進行防護，使硅熔液不能滲透角部5的保溫板，確保硅溶液流向離爐壁較遠的保溫層系統2側板中間。
[0021]所述各角部5上設置的石墨防護罩4下部伸出保溫層系統2—段距離的導流板1，且該段距離的導流板I的伸出長度在0-20mm之間，由附圖2所示，這樣的設計可以使硅熔液更好地流向下部的溢流棉。
[0022]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出:對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種防漏硅滲透的G6多晶鑄錠爐，包括石英坩堝、保溫層系統(2)和多晶鑄錠爐(3)，所述保溫層系統(2)設置在多晶鑄錠爐(3)內，所述石英坩堝設置在保溫層系統(2)內，其特征在于:所述保溫層系統(2)的角部(5)為倒角形狀，在所述保溫層系統(2)的倒角部分內側設置石墨防護罩(4)，且該石墨防護罩(4)與保溫層系統(2)的角部結構形狀相吻合。
2.根據權利要求1所述一種防漏硅滲透的G6多晶鑄錠爐，其特征在于:所述石墨防護罩⑷的厚度在l_20mm之間。
3.根據權利要求1所述一種防漏硅滲透的G6多晶鑄錠爐，其特征在于:所述石墨防護罩下部伸出保溫層系統(2) —段距離的導流板(I)，且該段距離的導流板(I)的伸出長度在0-20mm 之間。
4.根據權利要求1所述一種防漏硅滲透的G6多晶鑄錠爐，其特征在于:所述石墨防護罩的材質為等靜壓石墨或擠壓中粗石墨。
【文檔編號】C30B29/06GK203960393SQ201420199559
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】路景剛, 余剛, 孟濤 申請人:鎮江榮德新能源科技有限公司