專利名稱：一種單晶爐熱場(chǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能光伏行業(yè)中的單晶爐，具體說(shuō)是一種成晶率高，節(jié)能的單晶爐熱場(chǎng)。
背景技術(shù)：
單晶爐熱場(chǎng)由熱場(chǎng)部件和保溫材料構(gòu)成，研究資料表明一套隨機(jī)設(shè)計(jì)的單晶爐熱場(chǎng)，加熱器功率的50%左右足以維持其長(zhǎng)晶條件，其余的能量都消耗在環(huán)境中。改變熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)，調(diào)整保溫材料性能，可以使熱場(chǎng)的溫度梯度合理，減少熱量的損失，從而有效降低拉晶時(shí)的功率。目前普遍使用的JRDL80單晶爐熱場(chǎng)(如圖1所示)，等徑功率平均達(dá)到60KW左右， 成品率在70%左右。一方面，過(guò)高的拉晶功率降低了石墨件的使用壽命，加大了耗電量，使得單晶硅棒的拉晶成本增加，從而降低了太陽(yáng)能單晶硅片的利潤(rùn)。另一方面，拉晶理論成品率可以達(dá)到80%以上，現(xiàn)有的熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)在拉晶過(guò)程中容易產(chǎn)生斷棱，使得整棒率和成晶率偏低，從實(shí)際和理論的差值可以看出，現(xiàn)有的熱場(chǎng)還有很大的改進(jìn)空間。

實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種更節(jié)能、效率更高、成晶率好的單晶爐熱場(chǎng)。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種單晶爐熱場(chǎng)，它包括爐腔，所述爐腔內(nèi)設(shè)有保溫大蓋、導(dǎo)流筒、加熱器、上保溫筒，中保溫筒和爐底壓片層；導(dǎo)流筒位于加熱器的上方；上保溫筒圍在導(dǎo)流筒的外周；中保溫筒位于加熱器的外周；爐底壓片層位于加熱器的下方；其特征在于所述爐底壓片層由硬氈層和軟氈層混合疊加而成。采用硬氈層和軟氈層混合疊加的方式，使?fàn)t腔底部的爐底壓片層厚度更厚，保溫效果更好，提高了爐內(nèi)熱能的利用率。所述保溫大蓋包括上保溫大蓋和下保溫大蓋；上保溫大蓋位于上保溫筒的上方，下保溫大蓋連接上保溫筒和導(dǎo)流筒。上保溫大蓋和下保溫大蓋的分開設(shè)計(jì)減少了保溫大蓋與爐腔的直接接觸，并可采用增加上保溫大蓋和下保溫大蓋之間的保溫氈厚度，從而降低熱量的損失加強(qiáng)了上部保溫。為了更好的起到密封保溫的作用，所述單晶爐熱場(chǎng)內(nèi)還設(shè)有封氣環(huán)，該封氣環(huán)位于上保溫大蓋上面。所述封氣環(huán)的內(nèi)徑為650-700mm，外徑為785_790mm，厚度為 10mm-12mm。本實(shí)用新型中所述下保溫大蓋的外徑為550mm-600mm，上保溫大蓋的內(nèi)徑為 505mm-520mm、外徑為 680mm-790mm。本實(shí)用新型中所述導(dǎo)流筒高度為315mm-330mm，導(dǎo)流筒口徑為205mm-235mm。本實(shí)用新型在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了導(dǎo)流筒的高度，縮短了導(dǎo)流筒的口徑，減少了導(dǎo)流筒上部的散出的熱量，使得爐內(nèi)固液界面晶體生長(zhǎng)溫度梯度更合理，有效的降低了拉晶時(shí)的功率，提高了整棒率和成晶率。本實(shí)用新型中所述導(dǎo)流筒高度為315mm-330mm，導(dǎo)流筒口徑為205mm-235mm，本實(shí)用新型中所述上保溫筒的內(nèi)徑510mm-560mm，高度為160_170mm，厚度為 50-80mm;縮短了保溫筒的內(nèi)徑，降低了晶體爐內(nèi)的空間，提高了保溫效果。本實(shí)用新型中所述爐腔內(nèi)的中保溫筒，中保溫筒的高度為M5mm-565mm，保溫筒的厚度為60mm-80mm;本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，提高了中保溫筒的高度，加強(qiáng)了保溫筒的保溫效果。本實(shí)用新型中所述爐底壓片層的高度為150mm-220mm，提高了爐底壓片層的高度， 加強(qiáng)了爐底保溫。有益效果本實(shí)用新型所述的一種單晶爐熱場(chǎng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于本實(shí)用新型減少了保溫大蓋石墨件間的直接接觸和石墨件的尺寸，增添了保溫氈，從而降低熱量的損失加強(qiáng)了保溫；2、由于本實(shí)用新型增加了導(dǎo)流筒中內(nèi)外導(dǎo)流筒的空間、縮短了導(dǎo)流筒的口徑、增加了導(dǎo)流筒的高度，減少上部的散熱，使得本實(shí)用新型所述單晶爐熱場(chǎng)內(nèi)固液界面晶體生長(zhǎng)的溫度梯度更加合理；3、由于本實(shí)用新型縮短了保溫筒的內(nèi)徑，減少熱場(chǎng)上部的空間，從而達(dá)到降低功率的作用；4、由于本實(shí)用新型改變了爐腔底部的熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)，增加爐底保溫性能，減少熱量損失，提高了熱量的利用率，達(dá)到了節(jié)能的目的；5、由于本實(shí)用新型改變了保溫材料和石墨件的材質(zhì)，部分由軟氈變?yōu)橛矚趾吞继紡?fù)合材料，使保溫效果更好，提高了單晶爐的使用壽命。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中單晶爐熱場(chǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型所述單晶爐熱場(chǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為原熱場(chǎng)與本實(shí)用新型所述單晶爐熱場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)前后對(duì)比表。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定。
實(shí)施例如圖2所示的一種單晶爐熱場(chǎng)，它包括爐腔1，爐腔1內(nèi)設(shè)有保溫大蓋2、封氣環(huán)3、 導(dǎo)流筒4、加熱器5、上保溫筒6、中保溫筒7、爐底壓片層8 ；保溫大蓋2由上保溫大蓋21和下保溫大蓋22組成；爐底壓片層8由硬氈層81和軟氈層82混合疊加而成。上述部件的連接關(guān)系如下導(dǎo)流筒4位于加熱器5的上方；上保溫筒6圍在導(dǎo)流筒 4的外周；中保溫筒7位于加熱器5的外周；爐底壓片層8位于加熱器5的下方；所述下保溫大蓋22外徑為550mm，上保溫大蓋內(nèi)徑為515mm、外徑為700mm，封氣環(huán)3位于上保溫大蓋上面，內(nèi)徑為660mm、外徑為790mm;導(dǎo)流筒4高度為325mm，導(dǎo)流筒4 口徑為225mm。所述上保溫筒5的內(nèi)徑為520mm。所述爐腔1內(nèi)中保溫筒的高度為565mm，厚度為60mm。所述爐底壓片層8的高度為215mm。 采用本實(shí)施例所述的單晶爐熱場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)有技術(shù)中的單晶爐熱場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比， 從下表對(duì)比數(shù)據(jù)中顯示，平均功率從58. IKff降低到46. 3KW，下降近12KW，成晶率從平均68% 提高到77. 6%，具體數(shù)據(jù)如圖3。
權(quán)利要求1.一種單晶爐熱場(chǎng)，它包括爐腔(1)，所述爐腔(1)內(nèi)設(shè)有保溫大蓋(2)、導(dǎo)流筒(4)、 加熱器(5)、上保溫筒(6)，中保溫筒(7)和爐底壓片層(8);導(dǎo)流筒(4)位于加熱器(5)的上方；上保溫筒(6)圍在導(dǎo)流筒(4)的外周；中保溫筒(7)位于加熱器(5)的外周；爐底壓片層(8)位于加熱器(5)的下方；其特征在于所述爐底壓片層(8)由硬氈層(81)和軟氈層 (82)混合疊加而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶爐熱場(chǎng)，其特征在于所述保溫大蓋(2)包括上保溫大蓋(21)和下保溫大蓋(22);上保溫大蓋(21)位于上保溫筒(6)的上方，下保溫大蓋 (22)連接上保溫筒(6)和導(dǎo)流筒(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單晶爐熱場(chǎng)，其特征在于所述下保溫大蓋(22)的外徑為550mm-600mm，上保溫大蓋(21)的內(nèi)徑為505_-520_、外徑為680mm-790mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單晶爐熱場(chǎng)，其特征在于所述單晶爐熱場(chǎng)內(nèi)還設(shè)有封氣環(huán)(3 )，所述封氣環(huán)(3 )位于上保溫大蓋上面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種單晶爐熱場(chǎng)，其特征在于所述封氣環(huán)(3)的內(nèi)徑為 650-700mm，外徑為 785_790mm，厚度為 10mm-12mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶爐熱場(chǎng)，其特征在于所述導(dǎo)流筒(4)高度為 315mm-330mm，導(dǎo)流筒(4) 口徑為 205mm-235mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶爐熱場(chǎng)，其特征在于所述上保溫筒(6)的內(nèi)徑為 510mm-560mm，高度為 160_170mm，厚度為 50_80mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶爐熱場(chǎng)，其特征在于所述爐腔(1)內(nèi)中保溫筒(7) 的高度為545mm-565mm，厚度為60_80mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶爐熱場(chǎng)，其特征在于所述爐底壓片層(8)的高度為 150mm-220mmo
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種單晶爐熱場(chǎng)，它包括爐腔、大蓋、導(dǎo)流筒、加熱器、保溫筒、爐底壓片層，所述爐腔內(nèi)爐底壓片層由硬氈層和軟氈層混合疊加而成。本實(shí)用新型有效的提高了單晶爐內(nèi)熱能的利用率，減少了熱能的損失，有效的降低了拉晶的功率，提高了整棒率和成晶率。
文檔編號(hào)C30B15/14GK201981290SQ20102063075
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者呂亭, 邢國(guó)強(qiáng), 陶龍忠, 黃東 申請(qǐng)人:奧特斯維能源(太倉(cāng))有限公司