專利名稱：多晶硅鑄錠爐和多晶硅鑄錠方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng) 能多晶硅鑄錠領(lǐng)域，特別是涉及一種多晶硅鑄錠爐，本發(fā)明還涉及一種多晶娃鑄錠方法。
背景技術(shù)：
多晶硅鑄錠技術(shù)是從2004年前后發(fā)展起來的。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)多晶硅鑄錠后一樣可以進(jìn)行切片并制作太陽(yáng)能電池的時(shí)候，就開始了多晶硅鑄錠爐的制作。與單晶爐相比，多晶硅鑄錠爐具有成本低、產(chǎn)量大、容易處理的特點(diǎn)。從2007年開始，全球多晶硅光伏電池片的產(chǎn)量就超過了單晶硅，到了 2010年，多晶硅的比例更加上升到了 70%以上?，F(xiàn)有多晶硅鑄錠爐是采用電阻或感應(yīng)加熱，將配比好的多晶硅熔化后，采用從底部開始冷卻，逐漸向上長(zhǎng)晶的定向凝固的方式，得到多晶硅錠的。從2004年以來，現(xiàn)有多晶硅鑄錠爐的單爐產(chǎn)量從120公斤開始，到170公斤、250公斤、450公斤到660公斤。由于現(xiàn)有多晶硅鑄錠爐的單爐產(chǎn)量越大，生產(chǎn)效率就越高，單位能耗越低，因此，不少?gòu)S家希望能夠研制產(chǎn)量更高的多晶硅鑄錠爐。目前，市面上能夠見到的現(xiàn)有多晶硅鑄錠爐最大的產(chǎn)能是660公斤，采用的是單個(gè)硅錠的方式。有公司進(jìn)行了 800公斤的嘗試，但因?yàn)楦鞣N原因擱淺。主要原因有，如果單個(gè)硅錠的重量過大，那么尺寸必然相應(yīng)加大，而在鑄錠長(zhǎng)晶階段，硅錠底部先冷卻，頂部后冷卻，這樣晶體才能從底部到頂部慢慢生長(zhǎng)，頂部的冷卻是靠底部硅晶體將熱量不斷帶到底部而進(jìn)行的。而如果硅錠尺寸過大，那么，由于硅晶體的導(dǎo)熱性并不好，因此底部和頂部的溫差將會(huì)過大而產(chǎn)生應(yīng)力，此外，晶體過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致晶體生長(zhǎng)過程中變形，而且，更重要的是，過大的硅錠給坩堝的制造和硅錠的處理以及硅錠的開方帶來困難，不僅需要新型的配套設(shè)備，而且，給這些配套設(shè)備的坩堝等輔件的成本帶來很大的挑戰(zhàn)。因此，加大單個(gè)硅錠的方法不僅對(duì)提高單爐產(chǎn)量的貢獻(xiàn)不大，而且，已經(jīng)面臨瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多晶硅鑄錠爐，能成倍地提高單個(gè)鑄錠爐產(chǎn)量、并能保證質(zhì)量良好，不需要改變鑄錠用的坩堝和硅錠存取以及開方設(shè)備，從而提高現(xiàn)有設(shè)備的使用率并能節(jié)省設(shè)備投資成本，能夠節(jié)能、節(jié)水和節(jié)氣，能節(jié)約成本；為此，本發(fā)明還提供一種使用該多晶硅鑄錠爐的多晶硅鑄錠方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的多晶硅鑄錠爐包括爐體和位于所述爐體中的一保溫體、一石墨平臺(tái)、四個(gè)坩堝、上加熱體和下加熱體。所述爐體包括上爐蓋、爐身和爐底，所述爐底和所述爐身采用液壓連接，所述爐底能和所述爐身分開或閉合。所述保溫體為立方形，所述保溫體包括上保溫體和下保溫體。所述石墨平臺(tái)位于所述保溫體中并被所述保溫體包圍，所述四個(gè)坩堝放置于所述石墨平臺(tái)上。所述上加熱體和所述下加熱體都位于所述保溫體中，且所述上加熱體位于所述坩堝頂部的所述上保溫體的頂面下方、所述下加熱體位于所述石墨平臺(tái)下方，所述上加熱體和所述上保溫體固定在一起并固定于所述爐身上，所述下加熱體和所述下保溫體固定在一起并能一起和所述上保溫體分開并向下移動(dòng)。進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述四個(gè)坩堝在所述石墨平臺(tái)上的放置方式為呈田字形擺放。進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述四個(gè)坩堝的邊長(zhǎng)分別為720毫米 1200毫米。進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述四個(gè)坩堝為用于太陽(yáng)能級(jí)多晶硅鑄錠的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格坩堝或特殊規(guī)格的坩堝。進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述上加熱體完全覆蓋住所述四個(gè)坩堝、且所述上加熱體的外緣尺寸大于所述四個(gè)坩堝的外緣尺寸5% 30%，所述四個(gè)坩堝的外側(cè)面和所述保溫體相隔有一定的距離，所述上加熱體的處于所述四個(gè)坩堝的外緣外部的部分用于對(duì)所述四個(gè)坩
堝的側(cè)面加熱。進(jìn)一步的改進(jìn)是，在各所述坩堝的周圍放置有護(hù)板。進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述上加熱體由兩個(gè)加熱回路組成，所述兩個(gè)加熱回路能同時(shí)工作、也能互為熱備份。進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述下保溫體和升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述下保溫體下降是通過升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的多晶硅鑄錠方法，包括如下步驟步驟一、用液壓裝置放下并打開所述爐底并在所述四個(gè)坩堝中裝入硅料，步驟二、上升所述爐底使其閉合，開始抽真空。步驟三、當(dāng)所述爐體的真空度達(dá)到IPa時(shí)，給所述上加熱體和所述下加熱體送電，開始加熱所述硅料并使所述硅料完全熔化。步驟四、進(jìn)行長(zhǎng)晶過程，包括分步驟逐步降低所述下加熱體的功率，使所述坩堝底部溫度逐漸降低，當(dāng)所述坩堝底部溫度低于所述硅料的熔點(diǎn)時(shí)所述坩堝底部開始結(jié)晶并形成多晶硅；當(dāng)所述下加熱體的功率降到0時(shí)，將所述下保溫體和所述下加熱體一起下降，使所述多晶硅繼續(xù)往上生長(zhǎng)。步驟五、將所述下保溫體和所述下加熱體提升，對(duì)所述多晶硅進(jìn)行退火，接著再對(duì)所述多晶硅進(jìn)行冷卻。步驟六、當(dāng)所述多晶硅形成的多晶硅鑄錠的溫度降低到300°C以下時(shí)，放下所述爐底并將所述多晶硅鑄錠取出。本發(fā)明的有益效果為I、本發(fā)明多晶硅鑄錠爐具有四個(gè)坩堝，能實(shí)現(xiàn)一爐生產(chǎn)四個(gè)多晶硅鑄錠，從而能成倍地提高單個(gè)鑄錠爐產(chǎn)量。2、本發(fā)明多晶硅鑄錠爐的所述上加熱體的邊緣的尺寸大于所述四個(gè)坩堝的邊緣尺寸的設(shè)計(jì)，能使所述上加熱體在上部加熱的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述四個(gè)坩堝的側(cè)面加熱，在多晶硅生長(zhǎng)過程中能在所述四個(gè)坩堝的側(cè)面形成從頂部到底部溫度逐漸降低的梯度，從而能夠保證各所述坩堝內(nèi)的等溫面為水平狀，能夠解決坩堝的外側(cè)的散熱快而造成的等溫面不水平的問題。良好的等溫面最終能夠提高多晶硅鑄錠的質(zhì)量。同時(shí)，本發(fā)明多晶硅鑄錠爐不需要通過增大各多晶硅鑄錠的尺寸方法來提高多晶硅鑄錠的產(chǎn)量，能夠避免大尺寸的多晶硅鑄錠造成的坩堝的水平溫場(chǎng)難以保持、垂直方向的溫差會(huì)很大以及由此造成的晶體生長(zhǎng)質(zhì)量變差的問題，從而能形成良好的柱狀晶，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。3、本發(fā)明多晶硅鑄錠爐并不需要改變鑄錠用的坩堝和硅錠存取以及開方設(shè)備，SP本發(fā)明多晶硅鑄錠爐能夠和現(xiàn)有生產(chǎn)線上的設(shè)備兼容，從而能夠節(jié)約投資成本，并能提高生產(chǎn)效率。4、本發(fā)明的四個(gè)坩堝呈田字型放置并在中間留有一定的空間用來放置坩堝護(hù)板的放置方式，其隔熱籠面積和額定產(chǎn)量之比或者說硅料所耗用絕熱體的比表面積顯著低于現(xiàn)有單錠的爐型；另外本發(fā)明的所述上加熱體的設(shè)計(jì)能夠省略側(cè)面加熱體，從而能使本發(fā)明的爐型具有顯著的節(jié)能效果，同時(shí)本發(fā)明還能節(jié)水和節(jié)氣，從而能節(jié)約成本。



下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖I是本發(fā)明實(shí)施例多晶硅鑄錠爐的剖面示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一多晶硅鑄錠方法生產(chǎn)的多晶硅錠的頂部結(jié)晶照片；圖3是本發(fā)明實(shí)施例一多晶硅鑄錠方法生產(chǎn)的多晶硅錠的縱向截面照片；圖4是本發(fā)明實(shí)施例二多晶硅鑄錠方法生產(chǎn)的多晶硅錠的頂部結(jié)晶照片；圖5是本發(fā)明實(shí)施例二多晶硅鑄錠方法生產(chǎn)的多晶硅錠的縱向截面照片；圖6是本發(fā)明實(shí)施例三多晶硅鑄錠方法生產(chǎn)的多晶硅錠的頂部結(jié)晶照片；圖7是本發(fā)明實(shí)施例三多晶硅鑄錠方法生產(chǎn)的多晶硅錠的縱向截面照片。
具體實(shí)施例方式如圖I所示,是本發(fā)明實(shí)施例多晶娃鑄錠爐的剖面示意圖。本發(fā)明實(shí)施例多晶硅鑄錠爐包括爐體和位于所述爐體中的一保溫體、一石墨平臺(tái)6、四個(gè)坩堝7、上加熱體9和下加熱體5。所述爐體包括上爐蓋I、爐身2和爐底3，所述爐底3和所述爐身2采用液壓連接，通過所述液壓裝置能將所述爐底3和所述爐身2分開或閉合，分開時(shí)用于裝卸硅料或多晶硅錠。所述爐體外殼采用不銹鋼水冷爐殼。所述上爐蓋I起著固定所述上部加熱體9、連接加熱水電纜、安裝頂部測(cè)溫裝置、連接通氣管路的作用。所述爐身2固定側(cè)面絕熱體即組成所述保溫體的絕緣體，同時(shí)也連接真空管路。所述爐身2通過四個(gè)支架支撐在地面上，所述上爐蓋I直接放置在所述爐身2上，并通過法蘭密封；所述爐底3則是通過液壓系統(tǒng)懸掛在所述爐身2上，在液壓控制爐底提升封爐時(shí)，也通過法蘭進(jìn)行真空密封。所述爐底3與所述爐身2采用液壓懸掛機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)構(gòu)可以控制所述爐底3停止在行程內(nèi)的任意高度。所述爐底3設(shè)有多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，可以對(duì)每個(gè)坩堝的多個(gè)高度和不同的位置進(jìn)行測(cè)溫，使得爐內(nèi)的底部溫區(qū)狀況能夠清晰的在顯示器上顯示出來，并提供給控制系統(tǒng)。所述保溫體為立方形，所述保溫體包括上保溫體8和下保溫體4。所述石墨平臺(tái)6位于所述保溫體中并被所述保溫體包圍，所述四個(gè)坩堝7放置于所述石墨平臺(tái)6上。所述坩堝的大小可以采用市面上標(biāo)準(zhǔn)的多晶硅鑄錠坩堝如450公斤、500公斤、660公斤或800公斤等，所述四個(gè)坩堝的邊長(zhǎng)分別為720毫米 1200毫米。所述四個(gè)坩堝7呈田字型放置，中間留有一定的空間用來放置坩堝護(hù)板。由于4錠也即對(duì)應(yīng)四個(gè)坩堝7擺放的幾何結(jié)構(gòu)，其隔熱籠面積和額定產(chǎn)量之比或者說硅料所耗用絕熱體的比表面積顯著低于單錠的爐型。因而該爐型具有顯著的節(jié)能效果，單位能耗相對(duì)單錠爐型降低約20%。同時(shí)相對(duì)于單錠爐型，氬氣消耗降低了約60%。所述石墨平臺(tái)6的尺寸有一定的余量，可以略大或略小。所述上加熱體9和所述下加熱體5都位于所述保溫體中，且所述上加熱體8位于所述坩堝7頂部的所述上保溫體8的頂面下方、所述下加熱體5位于所述石墨平臺(tái)6下方，所述上加熱體9和所述上保溫體8固定在一起并固定于所述爐身2上，所述下加熱體5和所述下保溫體4固定在一起并能一起和所述上保溫體8分開并向下移動(dòng)。所述下保溫體4和升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，并通過所述升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)下降。在鑄錠過程中，所述下保溫體4下降，所述石墨平臺(tái)6不下降；在裝料與卸料時(shí)，所述下保溫體4、石墨平臺(tái)6 (連帶四個(gè)坩堝7)才一起下降。所述上加熱體9完全覆蓋住所述四個(gè)坩堝7、且所述上加熱體9的外緣尺寸大于所述四個(gè)坩堝7的外緣尺寸5% 30%，所述四個(gè)坩堝的外側(cè)面和所述保溫體相隔有一定的距離，所述上加熱體9的處于所述四個(gè)坩堝7的外緣外部的部分用于對(duì)所述四個(gè)坩堝的側(cè)面加熱。用于太陽(yáng)能光伏電池的多晶硅的生長(zhǎng)質(zhì)量與最后的電池效率有很大的關(guān)系。如 果希望能夠得到好的電池質(zhì)量，就需要晶粒較大，而且晶柱生長(zhǎng)方向盡量垂直。為此，就要求在晶體生長(zhǎng)時(shí)，所述坩堝7內(nèi)部的等溫面盡量呈水平狀。由于本發(fā)明所采用的是上下加熱，沒有側(cè)面加熱，因此，在晶體生長(zhǎng)時(shí)，很容易造成四個(gè)坩堝外側(cè)過冷，而導(dǎo)致坩堝的外圍先冷卻，使得晶體從外向里生長(zhǎng)。所以本發(fā)明在所述上部加熱體9的外緣加大了尺寸，并使坩堝7的外側(cè)面與保溫體保持一定的距離，這樣，坩堝7的外側(cè)面就能夠由所述上部加熱體9 一直在進(jìn)行加熱。而且，由于所述上部加熱體9對(duì)上部的加熱較大，底部的溫度較低，因此，剛好在側(cè)面形成下低上高的溫度梯度，保證了四個(gè)坩堝7內(nèi)部的等溫面的水平。所述上部加熱體9的獨(dú)特設(shè)計(jì)，不僅能夠向硅料提供熱量，進(jìn)行熔硅和在定向凝固時(shí)保持頂部溫度，而且，還可以在進(jìn)行定向凝固時(shí)對(duì)坩堝側(cè)面保持一個(gè)上高下低的溫度梯度，使得坩堝內(nèi)的固液界面保持水平，保證長(zhǎng)晶的質(zhì)量。該設(shè)計(jì)不僅能夠提高晶體生長(zhǎng)質(zhì)量，而且還由于省去了側(cè)面加熱體，大大節(jié)約了能源。所述上部加熱體9由兩個(gè)加熱回路組成，兩個(gè)回路既可以同時(shí)工作，也可以互為熱備份，在一個(gè)加熱回路故障不能正常工作時(shí)，另外一個(gè)加熱回路能夠保證硅料熔化和長(zhǎng)晶的完成。由于鑄錠時(shí)頂部加熱是不能中斷的，這一設(shè)計(jì)大大提高了設(shè)備工作的可靠性，減少了事故發(fā)生率，兩套石墨加熱體均通過內(nèi)外水電纜與外部的變壓器連接。這樣的設(shè)計(jì)，可以保證在硅料熔化時(shí)能夠以最快的速度熔化硅料，保證最大的節(jié)能和最高的產(chǎn)率。所述下加熱體5在熔硅時(shí)與所述上加熱體9同時(shí)工作，可以保證以最高的效率進(jìn)行熔硅，不僅節(jié)約能源，還可以縮短工作時(shí)間。在開始定向凝固時(shí)，所述下加熱體5功率可以按照程序逐漸降低，當(dāng)功率降為零時(shí)，底部的下保溫體開始下降，底部開始散熱，底部下保溫體的下降速度根據(jù)底部溫度曲線可控，保證硅錠底部的溫度按照設(shè)定的曲線下降，促使硅錠按照設(shè)定的速率進(jìn)行晶體的生長(zhǎng)。本發(fā)明實(shí)施例多晶硅鑄錠方法采用的是上下雙溫區(qū)電阻加熱熔化硅料，采用的熱場(chǎng)方式是坩堝和保溫體均相對(duì)固定，底部降溫方式來完成晶體的定向凝固的DSS方式。本發(fā)明實(shí)施例多晶硅鑄錠方法包括如下步驟步驟一、用液壓裝置放下并打開所述爐底3并在所述四個(gè)坩堝7中裝入硅料，使所述上保溫體8和所述下保溫體4閉合。步驟二、上升所述爐底3使其閉合，開始抽真空。
步驟三、當(dāng)所述爐體的真空度達(dá)到IPa時(shí)，給所述上加熱體9和所述下加熱體5送電，所述上下加熱體同時(shí)大功率加熱，以最大的速度將所述硅料完全熔化。步驟四、進(jìn)行長(zhǎng)晶過程，包括分步驟逐步降低所述下加熱體的功率，使所述坩堝底部溫度逐漸降低，當(dāng)所述坩堝7底部溫度低于所述硅料的熔點(diǎn)即1410°C 1414°C時(shí)所述坩堝7底部開始結(jié)晶并形成多晶硅。當(dāng)所述下加熱體5的功率降到0時(shí)，所述坩堝7底部的溫度下降速度將變慢甚至停止下降，這時(shí)，會(huì)導(dǎo)致晶體生長(zhǎng)變慢甚至停止；為此，在本發(fā)明實(shí)施例中當(dāng)?shù)撞考訜峁β式档搅愫?，將所述下保溫體4和所述下加熱體5 —起下降，這樣，所述坩堝7會(huì)向所述爐底3四周散發(fā)熱量，從而使所述坩堝7溫度不斷地下降；所述下保溫體4的下降速度根據(jù)底部溫度曲線可控，保證所述多晶硅形成的多晶硅錠底部的溫度按照設(shè)定的曲線下降，促使多晶硅錠按照設(shè)定的速率進(jìn)行晶體的生長(zhǎng)。在經(jīng)過計(jì)算的時(shí)間內(nèi)，當(dāng)所述多晶硅生長(zhǎng)到所述坩堝7的頂部時(shí)，逐步降低所述上加 熱體9的功率。步驟五、將所述下保溫體4和所述下加熱體5提升，對(duì)所述多晶硅進(jìn)行退火，接著再對(duì)所述多晶硅進(jìn)行冷卻。步驟六、當(dāng)所述多晶硅形成的多晶硅鑄錠的溫度降低到300°C以下時(shí)，放下所述爐底3并將所述多晶硅鑄錠取出。本發(fā)明實(shí)施例所敘述的采用一爐多錠的方式提高單爐的鑄錠產(chǎn)量，而不是采用一味單純地加大錠的尺寸的方法，帶來了許多好處。首先，如果單錠的尺寸過大過高，不僅每個(gè)坩堝內(nèi)部的水平溫場(chǎng)難以保持，垂直方向的溫差也會(huì)很大，導(dǎo)致晶體生長(zhǎng)質(zhì)量變差。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)硅錠尺寸超過360_時(shí)，硅錠從底部到頂部很難長(zhǎng)成完好的柱狀晶，而柱狀晶是多晶硅電池硅片所必須的。此外，硅錠尺寸的加大，需要坩堝同步加大，同時(shí)，單個(gè)坩堝的裝入和硅錠的取出和運(yùn)送都會(huì)增加很大的難度。此外，大尺寸的硅錠的開方和截?cái)嘁矔?huì)提出對(duì)相應(yīng)設(shè)備的特殊需求。這會(huì)造成設(shè)備和坩堝采購(gòu)的難度加大，成本增高。因此，本發(fā)明所敘述的一爐四錠的方式完全避免了上述問題。使用本發(fā)明的鑄錠爐，后續(xù)的硅錠處理設(shè)備，從運(yùn)送到開方和截?cái)?，設(shè)備可以完全通用，大大減少了用戶的設(shè)備投入，提高現(xiàn)有設(shè)備的使用率。因?yàn)椴捎脴?biāo)準(zhǔn)尺寸和重量的硅錠，使得用戶能夠充分沿用現(xiàn)有的硅錠的破錠開方和切片的全部設(shè)備，節(jié)約大量的設(shè)備投資。硅錠的處理和搬運(yùn)都可以采用現(xiàn)有的設(shè)備，不必重新訂購(gòu)。本發(fā)明一較佳實(shí)施例多晶硅鑄錠爐的單爐產(chǎn)量為1800公斤的爐子，采用四個(gè)通用的450公斤坩堝，爐體外徑為4米，加熱功率為1200千瓦。經(jīng)過試驗(yàn)，本發(fā)明一較佳實(shí)施例多晶硅鑄錠爐比單個(gè)450公斤的鑄錠爐節(jié)能20%，節(jié)水30%，節(jié)氣60%以上。如表I所述為本發(fā)明一較佳實(shí)施例多晶硅鑄錠爐與現(xiàn)有450公斤爐型的運(yùn)行參數(shù)比較表。表I
權(quán)利要求
1.一種多晶娃鑄錠爐,其特征在于,包括爐體和位于所述爐體中的一保溫體、一石墨平臺(tái)、四個(gè)坩堝、上加熱體和下加熱體； 所述爐體包括上爐蓋、爐身和爐底，所述爐底和所述爐身采用液壓連接，所述爐底能和所述爐身分開或閉合； 所述保溫體為立方形，所述保溫體包括上保溫體和下保溫體； 所述石墨平臺(tái)位于所述保溫體中并被所述保溫體包圍，所述四個(gè)坩堝放置于所述石墨平臺(tái)上； 所述上加熱體和所述下加熱體都位于所述保溫體中，且所述上加熱體位于所述坩堝頂部的所述上保溫體的頂面下方、所述下加熱體位于所述石墨平臺(tái)下方，所述上加熱體和所述上保溫體固定在一起并固定于所述爐身上，所述下加熱體和所述下保溫體固定在一起并能一起和所述上保溫體分開并向下移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求I所述多晶硅鑄錠爐，其特征在于所述四個(gè)坩堝在所述石墨平臺(tái)上的放置方式為呈田字形擺放。
3.如權(quán)利要求I所述多晶硅鑄錠爐，其特征在于所述四個(gè)坩堝的邊長(zhǎng)分別為720毫米 1200毫米。
4.如權(quán)利要求I所述多晶硅鑄錠爐，其特征在于所述上加熱體完全覆蓋住所述四個(gè)坩堝、且所述上加熱體的外緣尺寸大于所述四個(gè)坩堝的外緣尺寸5% 30%，所述四個(gè)坩堝的外側(cè)面和所述保溫體相隔有一定的距離，所述上加熱體的處于所述四個(gè)坩堝的外緣外部的部分用于對(duì)所述四個(gè)坩堝的側(cè)面加熱。
5.如權(quán)利要求I所述多晶硅鑄錠爐，其特征在于在各所述坩堝的周圍放置有護(hù)板。
6.如權(quán)利要求I所述多晶硅鑄錠爐，其特征在于所述上加熱體由兩個(gè)加熱回路組成，所述兩個(gè)加熱回路能同時(shí)工作、也能互為熱備份。
7.一種多晶硅鑄錠方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一、用液壓裝置放下并打開所述爐底并在所述四個(gè)坩堝中裝入硅料； 步驟二、上升所述爐底使其閉合，開始抽真空； 步驟三、當(dāng)所述爐體的真空度達(dá)到IPa時(shí)，給所述上加熱體和所述下加熱體送電，開始加熱所述硅料并使所述硅料完全熔化； 步驟四、進(jìn)行長(zhǎng)晶過程，包括分步驟逐步降低所述下加熱體的功率，使所述坩堝底部溫度逐漸降低，當(dāng)所述坩堝底部溫度低于所述硅料的熔點(diǎn)時(shí)所述坩堝底部開始結(jié)晶并形成多晶硅；當(dāng)所述下加熱體的功率降到0時(shí)，將所述下保溫體和所述下加熱體一起下降，使所述多晶硅繼續(xù)往上生長(zhǎng)； 步驟五、將所述下保溫體和所述下加熱體提升，對(duì)所述多晶硅進(jìn)行退火，接著再對(duì)所述多晶娃進(jìn)行冷卻； 步驟六、當(dāng)所述多晶硅形成的多晶硅鑄錠的溫度降低到300°C以下時(shí)，放下所述爐底并將所述多晶硅鑄錠取出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多晶硅鑄錠爐，爐體包括上爐蓋、爐身和爐底，爐底和爐身采用液壓連接；所述保溫體為立方形，保溫體包括上保溫體和下保溫體；石墨平臺(tái)位于保溫體中，四個(gè)坩堝放置于石墨平臺(tái)上；上加熱體和下加熱體都位于所述保溫體中，且上加熱體位于上保溫體的頂面下方、下加熱體位于石墨平臺(tái)下方，上加熱體和上保溫體固定在一起并固定于爐身上，下加熱體和下保溫體固定在一起并能一起和上保溫體分開并向下移動(dòng)。本發(fā)明還公開了一種多晶硅鑄錠方法。本發(fā)明能成倍地提高單個(gè)鑄錠爐產(chǎn)量、并能保證質(zhì)量良好，能提高現(xiàn)有設(shè)備的使用率并能節(jié)省設(shè)備投資成本，能夠節(jié)能、節(jié)水和節(jié)氣。
文檔編號(hào)C30B28/06GK102732959SQ20111008912
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者佟晨, 史珺, 宗衛(wèi)峰, 水川, 程素玲 申請(qǐng)人:上海普羅新能源有限公司