專利名稱：一種晶硅鑄錠爐移動幕門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及特種晶體制造領(lǐng)域，具體地說是一種晶硅鑄錠爐移動幕門裝置。
背景技術(shù)：
熱交換法制備晶硅太陽能電池片在光伏行業(yè)蓬勃發(fā)展的今天成了最主要的技術(shù)手段，綜合既有技術(shù)的發(fā)展方向，晶硅太陽能電池片越來越趨向于如何獲取有著較高轉(zhuǎn)化效率的聞效多晶片和類單晶娃片。研究發(fā)現(xiàn)，高效多晶片都具有成核大小合適，晶粒分布均勻，取向優(yōu)質(zhì)、定向垂直度高，晶粒連續(xù)性好、位錯密度低等結(jié)構(gòu)特點。進一步發(fā)現(xiàn)，在晶體的成核階段，具有高冷卻速率的熱場更有利于取向優(yōu)質(zhì)的晶面生長，并在隨后的生長階段，低的冷卻速率又更能保證優(yōu)質(zhì)晶面的晶粒連續(xù)生長，并能保證較低的位錯密度。類單晶硅一般指通過在爐內(nèi)布置單晶籽晶，然后通過鑄造工藝手段獲得的具有部分單晶特征的晶體，由于采用優(yōu)質(zhì)晶向的晶面引晶，單體晶粒大，晶界少，位錯密度低以及在后道電池工藝中，可以更多的借鑒單晶電池工藝技術(shù)，類單晶硅電池片也有著非常不錯的轉(zhuǎn)換效率。但類單晶鑄錠中也需要控制生長的固液界面平整度以及生長的低冷卻速率。
·[0005]綜上所述，現(xiàn)代的硅片制備技術(shù)，對晶硅鑄錠爐的熱場提出了這么一個要求可控的高低冷卻速率保證不同階段生長的需求，均勻的散熱保證固液界面的平整。而這關(guān)鍵之處無外乎都體現(xiàn)為熱門的結(jié)構(gòu)形式以及控制方式上。目前行業(yè)中的多種熱門結(jié)構(gòu)主要有以下幾種1.隔熱籠提升法，由四周一圈的保溫絕熱襯板構(gòu)建的可活動隔熱籠與固定的上下保溫隔熱屏之間形成可開合的結(jié)構(gòu)，其中隔熱籠與底屏的開合間距成為熱量輻射的主要通道，控制上也主要是對這間距的大小、速率做相應的匹配。見

圖1 ;其中A為爐體冷壁，B為隔熱籠，C為熱交換臺，D為隔熱底屏，E為加熱器，F(xiàn)為隔熱頂屏。2.隔熱底屏下降法，與上述類似，不同的在于活動部件為保溫絕熱底屏，控制也類同，著眼于間距的大小、速率匹配。見圖2 ;其中A為爐體冷壁，B為隔熱籠，C為熱交換臺，D為隔熱底屏，E為加熱器。3.隔熱底屏抽拉法，大體結(jié)構(gòu)也同上類似，不同之處在于活動部件為保溫絕熱屏往側(cè)邊抽拉。控制上只對底屏做閉合、抽開兩個動作。見圖3;其中A為爐體冷壁，B為隔熱籠，C為熱交換臺，D為隔熱底屏，E為加熱器，G為換熱板。4.底屏百葉旋轉(zhuǎn)法，保溫絕熱底屏被分割成多片百葉結(jié)構(gòu)，控制百葉的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)速度影響晶體的生長。見圖4 ;其中A為爐體冷壁，B為隔熱籠，C為熱交換臺，D為隔熱底屏，E為加熱器，G為換熱板。根據(jù)熱交換法的基本原理，輻射量的大小決定了單位時間內(nèi)通過熱交換臺和換熱板之間的能量。而保證輻射量
= ε-F A- (Ti4 -7；)的參數(shù)中，若保持材+I D—致性，那么輻射角F和輻射面積A成為
主要的可變參數(shù)，通過調(diào)整散熱區(qū)域的結(jié)構(gòu)，可以起到完善熱場的作用。[0012]通過數(shù)據(jù)對比第1、第2種兩者熱門方式和第3種的熱場底部輻射通道，就能明顯看出兩者之間的優(yōu)劣之處。在鑄錠爐的輻射模型中，高溫熱交換臺作為輻射源，下底面溫度
標記為Tk，換熱板上表面作為輻射接受面表面溫度約為常溫，標記力~如圖5所示，Al面與A4面形成的輻射角IU表示熱交換臺對水冷爐壁的輻射通道。而Al面與A5面形成的輻射角用巧_5表示，圖中形成的虛線框表示輻射腔體。其中A為
爐體冷壁，B為隔熱籠，C為熱交換臺，G為換熱板，E為加熱器。圖中所示數(shù)值為一典型性特例，用以說明輻射角的變化規(guī)律。
權(quán)利要求1.一種晶硅鑄錠爐移動幕門裝置，包括爐體(I)和置于爐體內(nèi)的隔熱籠(2)，隔熱籠(2)內(nèi)置熱交換臺(3)，其特征在于，位于熱交換臺下方的隔熱籠(2)底部開有一開口(21)，爐體(I)的下半部設(shè)有一上部可打開或閉合的移動幕門結(jié)構(gòu)，所述的移動幕門結(jié)構(gòu)包括一換熱板￠)、安裝在換熱板上表面上的全封閉的環(huán)狀側(cè)立板(11)和安裝在環(huán)狀側(cè)立板上的左、右移動板(4、5)，側(cè)立板(11)與換熱板(6)形成一換熱腔(12)，左、右移動板的頂部貼近隔熱籠的底部設(shè)置，當左、右移動板打開時，使隔熱籠與換熱腔貫通；當左、右移動板閉合時，將隔熱籠與換熱腔隔斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶硅鑄錠爐移動幕門裝置，其特征在于，所述的左、右移動板通過驅(qū)動桿(13)各連接一用于控制其在任意位置打開或閉合的驅(qū)動機構(gòu)(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶硅鑄錠爐移動幕門裝置，其特征在于，所述的驅(qū)動桿與爐體的連接處設(shè)有密封裝置(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶硅鑄錠爐移動幕門裝置，其特征在于，環(huán)狀側(cè)立板(11)的內(nèi)徑與開口的寬度大小一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶硅鑄錠爐移動幕門裝置，其特征在于，所述的左、右移動板的交接處形成企口結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種晶硅鑄錠爐移動幕門裝置?，F(xiàn)有的各種熱門結(jié)構(gòu)均有其各自的局限性，不能完全滿足當前行業(yè)對熱門的要求。本實用新型包括爐體和置于爐體內(nèi)的隔熱籠，隔熱籠內(nèi)置熱交換臺，其特征在于，位于熱交換臺下方的隔熱籠底部開有一開口，爐體的下半部設(shè)有一上部可打開或閉合的移動幕門結(jié)構(gòu)，所述的移動幕門結(jié)構(gòu)包括一換熱板、安裝在換熱板上表面上的全封閉的環(huán)狀側(cè)立板和安裝在側(cè)立板上的左、右移動板，側(cè)立板與換熱板形成一換熱腔，左、右移動板的頂部貼近隔熱籠的底部設(shè)置。本實用新型可控的熱門能達到現(xiàn)有底屏抽拉法的最好效果；可滿足在小換熱量下對熱交換臺進行均勻冷卻，保證晶體生長固液界面的平整性，穩(wěn)定性。
文檔編號C30B11/00GK202898599SQ20122065340
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者趙波, 徐芳華, 王明明, 王琤, 高杰, 張瀛 申請人:杭州精功機電研究所有限公司