一种单晶硅棒拉制方法、换热装置和单晶硅棒拉制装置与流程

本申请属于光伏，具体涉及一种单晶硅棒拉制方法、换热装置和单晶硅棒拉制装置。

背景技术：

1、近年来，光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种，日益受到世界各国的重视并得到大力发展。单晶硅片作为光伏发电的一种基础材料，有着广泛的市场需求。单晶硅片通常由单晶硅棒进行切片处理得到，单晶硅棒则可以由硅料生长拉制而成。

2、在具体的应用中，单晶硅棒拉制装置内通常设置有换热器。在拉制单晶硅棒的过程中，可以根据工艺需求向换热器内通入冷却水，以带走单晶硅棒的热量，提高晶体的生产速度。通常的，换热器的换热能力越强，晶体的生长速度越大，相应的，单晶硅棒的拉制速度也越高。

3、现有的技术中，通常采用增大换热器的换热面积，或者，增加换热器内的冷却水流量的方式来提升换热器的换热能力。然而，受单晶硅棒拉制装置炉内空间的限制，换热器的换热面积和冷却水流量的增加幅度都极为有限，极大的限制了换热器的换热能力的增幅，不利于晶体生长速度的提升，影响了单晶硅棒的拉制速度。

技术实现思路

1、本申请旨在提供一种单晶硅棒拉制方法和单晶硅棒拉制装置，以解决现有的换热器换热能力有限，影响到单晶硅棒拉制速度的问题。

2、为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

3、第一方面，本申请公开了一种单晶硅棒拉制方法，所述单晶硅棒拉制方法包括：

4、提供主炉体，所述主炉体内装有坩埚、加热器以及换热器，在所述换热器中通入第一介质，所述坩埚盛放有硅料；

5、启动所述加热器将所述硅料熔化成硅液，以在所述硅液中执行拉晶操作，并向所述换热器中通入第二介质。

6、可选地，所述在硅液中执行拉晶操作，并向所述换热器中通入第二介质的步骤，包括：

7、在所述硅液内执行拉晶操作，在拉晶操作过程中的等径阶段，向所述换热器中通入第二介质。

8、可选地，所述在拉晶操作过程中的等径阶段，向所述换热器中通入第二介质的步骤，包括：

9、在拉晶操作过程中的等径阶段，在等径长度达到预设长度的情况下，打开第二介质阀门，以向所述换热器内通入第二介质。

10、可选地，所述在拉晶操作过程中的等径阶段，在等径长度达到预设长度的情况下，打开第二介质入口阀门，以向所述换热器内通入第二介质的步骤之后，还包括：

11、打开与所述换热器的出液口连接的回收装置，以通过所述回收装置分别回收所述第一介质和所述第二介质。

12、可选地，所述回收装置为蒸馏器；

13、所述打开与所述换热器的出液口连接的回收装置，以通过所述回收装置分别回收所述第一介质和所述第二介质的步骤，包括：

14、打开与所述换热器的出液口连接的蒸馏器，以通过所述蒸馏器对所述换热器排出的所述第一介质和所述第二介质进行蒸馏分离，得到蒸馏分离后的所述第一介质和所述第二介质。

15、可选地，所述打开与所述换热器的出液口连接的蒸馏器，以通过所述蒸馏器对所述换热器排出的所述第一介质和所述第二介质进行蒸馏分离，得到蒸馏分离后的所述第一介质和所述第二介质的步骤之后，还包括：

16、在预设时长后，关闭所述蒸馏器，以停止对所述换热器排出的所述第一质和所述第二介质进行蒸馏分离。

17、可选地，所述预设时长为20－60分钟。

18、可选地，所述预设长度为100－300毫米。

19、可选地，所述第一介质与所述第二介质的流量比为：9：1－5：5。

20、可选地，所述第一介质包括冷却水，所述第二介质包括：硝酸、硝酸铵以及氯化铵中的至少一种。

21、第二方面，本申请公开了一种换热装置，所述换热装置包括换热器以及介质通入机构；其中，

22、所述换热器上设置有进液口和出液口，所述介质通入机构与所述进液口连接，用于向所述换热器内通入第一介质和/或第二介质。

23、可选地，所述换热装置还包括回收装置，所述回收装置与所述出液口连接，所述回收装置用于对所述换热器排出的所述第一介质和/或所述第二介质进行蒸馏分离，得到蒸馏分离后的所述第一介质和/或所述第二介质。

24、可选地，所述换热器、所述进液口以及所述出液口的内壁皆设置有耐腐蚀层。

25、第三方面，本申请还公开了一种单晶硅棒拉制装置，所述单晶硅棒拉制装置包括：主炉体、坩埚、加热器以及权利要求11至13任一项所述的换热装置；其中，

26、所述坩埚、所述加热器、所述换热装置设置在所述主炉体内，所述坩埚用于盛放硅料，所述换热装置用于通入第一介质和/或第二介质。

27、本申请实施例中，在所述硅液中执行拉晶操作的过程中，可以向所述换热器内通入第二介质。通过所述第二介质在所述换热器内的第一介质中的水解可以吸收大量的热量，大幅降低所述换热器的温度，提高所述换热器的换热能力。这样，就可以提高所述单晶硅棒拉制过程中的晶体生长速度，并相应提高所述单晶硅棒的拉制速度。

28、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种单晶硅棒拉制方法，其特征在于，所述单晶硅棒拉制方法包括：

2.根据权利要求1所述的单晶硅棒拉制方法，其特征在于，所述在所述硅液中执行拉晶操作，并向所述换热器中通入第二介质的步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的单晶硅棒拉制方法，其特征在于，所述在拉晶操作过程中的等径阶段，向所述换热器中通入第二介质的步骤，包括：

4.根据权利要求3所述的单晶硅棒拉制方法，其特征在于，所述在拉晶操作过程中的等径阶段，在等径长度达到预设长度的情况下，打开第二介质入口阀门，以向所述换热器内通入第二介质的步骤之后，还包括：

5.根据权利要求4所述的单晶硅棒拉制方法，其特征在于，所述回收装置为蒸馏器；

6.根据权利要求5所述的单晶硅棒拉制方法，其特征在于，所述打开与所述换热器的出液口连接的蒸馏器，以通过所述蒸馏器对所述换热器排出的所述第一介质和所述第二介质进行蒸馏分离，得到蒸馏分离后的所述第一介质和所述第二介质的步骤之后，还包括：

7.根据权利要求6所述的单晶硅棒拉制方法，其特征在于，所述预设时长为20－60分钟。

8.根据权利要求3所述的单晶硅棒拉制方法，其特征在于，所述预设长度为100－300毫米。

9.根据权利要求1所述的单晶硅棒拉制方法，其特征在于，所述第一介质与所述第二介质的流量比为：9：1－5：5。

10.根据权利要求1所述的单晶硅棒拉制方法，其特征在于，所述第一介质包括冷却水，所述第二介质包括：硝酸、硝酸铵以及氯化铵中的至少一种。

11.一种换热装置，其特征在于，所述换热装置包括换热器以及介质通入机构；其中，

12.根据权利要求11所述的换热装置，其特征在于，所述换热装置还包括回收装置，所述回收装置与所述出液口连接，所述回收装置用于对所述换热器排出的所述第一介质和/或所述第二介质进行蒸馏分离，得到蒸馏分离后的所述第一介质和/或所述第二介质。

13.根据权利要求11所述的换热装置，其特征在于，所述换热器、所述进液口以及所述出液口的内壁皆设置有耐腐蚀层。

14.一种单晶硅棒拉制装置，其特征在于，所述单晶硅棒拉制装置包括：主炉体、坩埚、加热器以及权利要求11至13任一项所述的换热装置；其中，

技术总结本申请提供了一种单晶硅棒拉制方法、换热装置和单晶硅棒拉制装置。所述单晶硅棒拉制方法包括：提供主炉体，所述主炉体内装有坩埚、加热器以及换热器，在所述换热器中通入第一介质，所述坩埚盛放有硅料；启动所述加热器将所述硅料熔化成硅液，以在所述硅液中执行拉晶操作，并向所述换热器中通入第二介质。本申请实施例可以提高所述换热器的换热能力，以提高所述单晶硅棒拉制过程中的晶体生长速度，并相应提高所述单晶硅棒的拉制速度。技术研发人员：韩伟,乔文沛,谢志宴,杜超,韩昀钊,杜倩,刘兵,赵炜受保护的技术使用者：隆基绿能科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19