專利名稱：生產(chǎn)具有高轉(zhuǎn)換效率準(zhǔn)單晶硅錠的鑄錠爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鑄錠爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種生產(chǎn)準(zhǔn)單晶硅錠的鑄錠爐。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池根據(jù)所用材料的不同可分為硅太陽(yáng)能電池、多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池、聚合物多層修飾電極型太陽(yáng)能電池、納米晶太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池，其中硅太陽(yáng)能電池又可分為單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池和非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池三種。據(jù)統(tǒng)計(jì)所有安裝的太陽(yáng)電池中，超過90%以上的是晶體硅太陽(yáng)電池，因此位于產(chǎn)業(yè)鏈前端的硅錠生產(chǎn)對(duì)整個(gè)太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)有著很重要的作用。單晶硅做成的電池效率高，但硅錠生產(chǎn)效率低，能耗大；多晶硅電池效率比單晶硅低一些，但硅錠生產(chǎn)效率高，在規(guī)?；a(chǎn)上較有優(yōu)勢(shì)。準(zhǔn)單晶硅是介于多晶硅和單晶硅之間的一種物質(zhì)，準(zhǔn)單晶硅具有類似晶格的排列，但又沒有單晶材料重復(fù)排列的晶格，光電轉(zhuǎn)化效率介于單晶硅和多晶硅之間。硅錠是在鑄錠爐的熱場(chǎng)中進(jìn)行拉制的，熱場(chǎng)的優(yōu)劣對(duì)單晶硅質(zhì)量有很大影響。有的熱場(chǎng)雖然能生長(zhǎng)單晶，但質(zhì)量較差，有位錯(cuò)和其他結(jié)構(gòu)缺陷。因此，找到較好的熱場(chǎng)條件， 配置最佳熱場(chǎng)，是非常重要的硅錠工藝技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是尋找較好的熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)以制造出優(yōu)質(zhì)準(zhǔn)單晶鑄錠。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是一種生產(chǎn)準(zhǔn)單晶硅錠的鑄錠爐，包括爐體、設(shè)置在爐體內(nèi)的坩堝、加熱器和設(shè)置在爐體和坩堝之間的保溫隔熱籠，所述的加熱器分別為分布在坩堝的上方的頂部加熱器和包圍在坩堝周圍的四周加熱器。作為優(yōu)選，所述的頂部加熱器和四周加熱器分別通過不同的控制開關(guān)連接加熱電源。熱場(chǎng)主要受熱系統(tǒng)影響，熱系統(tǒng)變化熱場(chǎng)一定變化。加熱器是熱系統(tǒng)的主體，是熱系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。在鑄錠爐的四周和頂部分別裝加熱器，并且分開控溫，有助于找到控溫曲線與設(shè)計(jì)爐體的平衡點(diǎn)；能控制熱場(chǎng)溫度在1435 1425°C之間，實(shí)現(xiàn)逐步降低；位置在 0. 0-25. Ocm附近，控制長(zhǎng)晶速率彡1. 5cm/h ；降低溫度梯度變化時(shí)曲率的變化；減少晶核迅速凝結(jié)，產(chǎn)生過量的晶核，晶苞。本實(shí)用新型的有益效果是通過改變熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)，增加熱場(chǎng)穩(wěn)定性，將多晶的生晶時(shí)間與長(zhǎng)晶狀態(tài)進(jìn)行必要控制，有效提高晶粒的尺寸。在不改變多晶鑄錠爐大的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的情況下使得硅的生長(zhǎng)形式向更有利于趨向大晶粒結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)單晶形式發(fā)展，制造出優(yōu)質(zhì)準(zhǔn)單晶鑄錠，有效的提高硅片制造成電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。

圖1是本實(shí)用新型所述四周加熱器的示意3[0011]圖2是本實(shí)用新型所述頂部加熱器的示意圖；圖3是本實(shí)用新型的生產(chǎn)準(zhǔn)單晶硅錠的準(zhǔn)單晶硅鑄錠爐的剖面圖。圖中1、爐體，2、保溫隔熱籠，3、坩堝，4、加熱器。
具體實(shí)施方式
如圖1圖2圖3所示，一種生產(chǎn)準(zhǔn)單晶硅錠的準(zhǔn)單晶硅鑄錠爐，包括爐體1、設(shè)置在爐體1內(nèi)的坩堝3、加熱器4和設(shè)置在爐體1和坩堝3之間的保溫隔熱籠2，加熱器4分別為分布在坩堝3的上方的頂部加熱器和包圍在坩堝3周圍的四周加熱器，頂部加熱器和四周加熱器分別通過不同的控制開關(guān)連接加熱電源。使用該硅鑄錠爐生產(chǎn)出的硅錠晶粒個(gè)數(shù)< 3個(gè)/cm2 ；制成電池片的光電轉(zhuǎn)化效率與多晶硅相比能有效的提高到16. 8%以上。
權(quán)利要求1.一種生產(chǎn)準(zhǔn)單晶硅錠的鑄錠爐，包括爐體(1)、設(shè)置在爐體(1)內(nèi)的坩堝(3)、加熱器 ⑷和設(shè)置在爐體⑴和坩堝⑶之間的保溫隔熱籠O)，其特征是所述的加熱器⑷分別為分布在坩堝(3)的上方的頂部加熱器和包圍在坩堝(3)周圍的四周加熱器。
2.權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)準(zhǔn)單晶硅錠的鑄錠爐，其特征是所述的頂部加熱器和四周加熱器分別通過不同的控制開關(guān)連接加熱電源。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)準(zhǔn)單晶硅錠的鑄錠爐，包括爐體、設(shè)置在爐體內(nèi)的坩堝、加熱器和設(shè)置在爐體和坩堝之間的保溫隔熱籠，所述的加熱器分別為分布在坩堝的上方的頂部加熱器和包圍在坩堝周圍的四周加熱器。本實(shí)用新型在不改變多晶鑄錠爐大的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的情況下使得硅的生長(zhǎng)形式向更有利于趨向大晶粒結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)單晶形式發(fā)展，制造出優(yōu)質(zhì)準(zhǔn)單晶鑄錠，有效的提高硅片制造成電池片的光電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)C30B29/06GK202164384SQ20112027273
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者孫志蘭, 王如軍, 高俊 申請(qǐng)人:江蘇兆晶光電科技發(fā)展有限公司