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一种石墨护套

2021-01-31 19:27:36

一种石墨护套

  技术领域

  本实用新型涉及护套技术领域,特别涉及一种石墨护套,主要用于多晶硅锭熔铸的坩埚上。

  背景技术

  光伏产业重点研发如何更好地利用环保能源——太阳能,随着多晶硅太阳能电池的开发应用,光伏行业快速发展。多晶硅太阳能电池的性能与质量受多晶硅锭的影响较大,多晶硅锭是将外观不规则的多晶硅原料盛放于高纯陶瓷坩埚中,在多晶硅铸锭炉中经过加热、熔化、长晶、退火、冷却等步骤,最终生长成形状规则、晶粒均匀、晶粒较大的多晶硅锭。在多晶硅锭的熔铸过程中,融化、长晶工序中,温度维持在1400℃-1550℃,此时的石英陶瓷坩埚已经成软化状态。如果没有外界力的束缚,石英陶瓷坩埚壁将会坍塌,从而导致硅液溢流等事故;为了避免此类事件发生,在石英陶瓷坩埚的外侧安装护套,用以加固支撑石英陶瓷坩埚。

  目前,应用较多的坩埚护套是等静压高纯石墨材料的护套,等静压高纯石墨材料具有耐高温、较高的抗压强度、耐腐蚀、较高传热性能等性能。而等静压石墨护板由于具有较高的传热性能,故在多晶硅生长过程中,石英陶瓷坩埚四周散热较快,从而形成从坩埚壁到坩埚中心一个横向的温度梯度。由于坩埚侧壁较低温度,坩埚周围熔融硅更容易在坩埚壁上成核。在横向的温度梯度下,晶核向坩埚内部进行生长;在垂直的温度梯度下,晶核也会向上进行生长。在两者的共同作用下,在坩埚壁上的晶核向坩埚中部的上方进行生长。

  光伏产业中,以薄片层横向多晶硅为优,尽量减少和避免垂直方向的生长。但是,现有石墨护套并没有改善坩埚的内部温度分布,对多晶硅内部晶体结构影响极微;而且,石墨护套拆装不便,降低了生产效率。

  发明内容

  本实用新型提供一种石墨护套,改善各部分的护板结构,解决上述技术问题。

  具体技术方案是,一种石墨护套,包括底板和侧板;底板是护套的底部,侧板立于底板的四周。

  侧板是两层结构,分为外侧板和内侧板;内侧板是长方形板;外侧板的两侧是左接端和右接端,左接端和右接端都是由相接块和相接区构成;相接块厚度大于外侧板的厚度;内侧板嵌于左接端和右接端间,内侧板外壁贴于外侧板的内壁。

  底板是带有四个安装角的长方形板;安装角是将长方形板的角去掉形成的,用于安放外侧板上最下端的相接块。

  外侧板是等静压石墨板,抗压能力强,主要作用是以外力束缚来加固支撑坩埚;内侧板是石墨碳毡板,绝热性能好,对于坩埚保温效果好,改善了石英陶瓷坩埚中心到侧壁的温度分布,降低了熔融硅在坩埚壁上成核的机率,实现多晶硅内部晶体结构的改变。

  进一步,外侧板上设置第三孔和第四孔;第三孔的孔径小于第四孔的孔径;内侧板上设置第一孔和第二孔;第二孔的孔径等于外侧板上的第三孔的孔径;外侧板和内侧板间螺栓联接。外侧板和内侧板间连接牢固,形同一体。

  进一步,相接块和相接区相邻依次分布;左接端上的相接块数目比右接端的相接块数目少一个;左接端上的相接区数目比右接端的相接区数目多一个。相接块上有销孔,销孔是通孔,销柱置于销孔中。相邻的两个外侧板间由相接块和相接区相嵌合联结后,再插入销柱,提高护套的束缚作用。销柱与销孔间隙配合,便于侧板的拆装。

  进一步,相接块厚度大于外侧板和内侧板的厚度之和。内侧板完全嵌于外侧板中,内侧板不易破损,保温作用持久。

  与现有技术相比,本实用新型兼具抗压支撑和保温效果,改变石英陶瓷坩埚中心到侧壁的温度分布,降低熔融硅在坩埚壁上成核的机率,实现多晶硅内部晶体结构的改变;结构简单,易于拆装。

  附图说明

  图1为本实用新型的一种具体实施方式的安装示意图;

  图2为本实用新型的一种具体实施方式的侧板示意图;

  图3为本实用新型的一种具体实施方式的侧板主视图;

  图4为本实用新型的一种具体实施方式的侧板后视图;

  图5为本实用新型的一种具体实施方式的底板俯视图;

  图6为本实用新型的一种具体实施方式的内侧板主视图;

  图7为本实用新型的一种具体实施方式的外侧板示意图。

  附图标记说明:

  1、外侧板,2、内侧板,3、底板,4、销柱,5、坩埚,6、侧板;

  101、左接端,102、右接端,103、相接块,104、第三孔,105、第四孔,106、销孔,107、相接区,108、左相接块,109、右相接块,110、左相接区,111、右相接区;

  201、第一孔,202、第二孔;

  301、安装角。

  具体实施方式

  下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式

  需要说明的是,本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

  同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。

  实施例1:图1,一种石墨护套,包括底板3和侧板6;底板3是护套的底部,侧板6立于底板3的四周。

  图2-3,侧板6是两层结构,分为外侧板1和内侧板2;内侧板2是长方形板;外侧板1的两侧是左接端101和右接端102,左接端101和右接端102都是由相接块103和相接区107构成;相接块103厚度大于外侧板1的厚度;内侧板2嵌于左接端101和右接端102间,内侧板2外壁贴于外侧板1的内壁。

  图5,底板3是带有四个安装角301的长方形板。

  外侧板1是等静压石墨板,抗压能力强,主要作用是以外力束缚来加固支撑坩埚;内侧板2是石墨碳毡板,绝热性能好,对于坩埚保温效果好,改善了石英陶瓷坩埚中心到侧壁的温度分布,降低了熔融硅在坩埚壁上成核的机率,实现多晶硅内部晶体结构的改变。

  图4和图6,外侧板1上设置第三孔104和第四孔105;第三孔104的孔径小于第四孔105的孔径;内侧板2上设置第一孔201和第二孔202;第二孔202的孔径等于外侧板1上的第三孔104的孔径;外侧板1和内侧板2间螺栓联接。外侧板1和内侧板2间连接牢固,形同一体。

  相接块103和相接区107相邻依次分布;左接端101上的相接块103数目比右接端102的相接块103数目少一个;左接端101上的相接区107数目比右接端102的相接区107数目多一个。相接块103上有销孔106,销孔106是通孔,销柱4置于销孔106中。相邻的两个外侧板1间由相接块103和相接区107相嵌合联结后,再插入销柱4,提高护套的束缚作用。销柱4与销孔106间隙配合,便于侧板的拆装。

  相接块103厚度大于外侧板1和内侧板2的厚度之和。内侧板2完全嵌于外侧板1中,再进行螺栓联接,内侧板2不易破损,保温作用持久。

  图7,外侧板1的左接端101由三个左相接块108和四个左相接区110构成;右接端102由三个右相接区111和四个右相接块109构成,左相接块108和右相接块109上都有销孔106,在相邻的外侧板1相接时,左相接块108嵌入到右相接区111中,右相接块109嵌入到左相接区110中,销柱4置于销孔106中,实现相邻的外侧板1间紧固连接;提高护套整体的束缚作用。

  不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本实用新型不限于特定的实施方式,本实用新型的范围由所附权利要求限定。

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