用于单晶炉的中保温筒及单晶炉的制作方法

本发明涉及光伏发电，具体地，涉及一种用于单晶炉的中保温筒及单晶炉。

背景技术：

1、由于光电转换效率与单晶硅片、单晶电池、以及单晶组件的品质成正比，因此追求更高的效率是当前光伏行业需要解决的主要问题之一，直拉法是目前大规模制备单晶硅的主要方法。由于热场尺寸的增大，加热功率也随之升高。

2、然而，单晶炉中的石英坩埚对硅单晶的氧沾污非常严重，在1420℃以上高温下，硅熔体和石英坩埚发生化学反应：si(熔体)+sio2

3、(固体)＝2sio，尤其是对于坩埚下部，过高的温度会导致石英坩埚内壁上生成一层固体一氧化硅，并不断溶解于硅熔体中，生成氧化硅气体也会溶解于硅熔体，使硅熔体的氧浓度增高。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中坩埚下部温度较高，导致硅熔体氧浓度较高的问题，提出了一种用于单晶炉的中保温筒及单晶炉。

2、为实现本发明的目的而提供一种用于单晶炉的中保温筒，包括：第一筒体，用于对主加热器下方的坩埚部分保温，所述第一筒体具有第一端和第二端，所述第一筒体的内壁倾斜设置，且自所述第一筒体的第二端至第一端，所述第一筒体的内径逐渐扩大，以使所述第一筒体的内壁与所述坩埚外壁间的距离逐渐增加。

3、可选的，所述第一筒体内壁面与所述第一筒体的轴线形成夹角a，所述夹角a的取值范围为1°至10°。

4、可选的，所述夹角a的取值为3°。

5、可选的，所述第一筒体的内壁上设置有通孔，所述通孔沿所述第一筒体的径向延伸至所述第一筒体的外壁。

6、可选的，所述第一筒体上设置有多个通孔组，同一所述通孔组内包括沿所述第一筒体的周向间隔分布的多个所述通孔，所述多个通孔组沿所述第一筒体的轴向间隔分布。

7、可选的，越靠近所述第一筒体第一端，所述通孔的分布越密集；越靠近所述第一筒体第二端，所述通孔的分布越稀疏。

8、可选的，越靠近所述第一筒体第一端，所述通孔的孔径越大；越靠近所述第一筒体第二端，所述通孔的孔径越小。

9、可选的，所述通孔的内壁面具有用于反射热辐射的凸起或凹坑。

10、可选的，所述中保温筒还包括：第二筒体，用于对所述主加热器以及与所述主加热器对应的坩埚部分进行保温，所述第二筒体设置在所述第一筒体的第一端，所述第二筒体为等内径结构，所述第一筒体的最大内径大于所述第二筒体的内径。

11、可选的，所述第一筒体的最小内径大于所述第二筒体的外径。

12、可选的，所述中保温筒还包括：隔离环，沿所述第一筒体的内周壁设置，所述第二筒体连接在所述隔离环上，所述隔离环与所述第二筒体连接的表面还用于反射来自所述主加热器或坩埚上部的热辐射。

13、可选的，所述中保温筒还包括：连接环，其外周侧连接在所述第一筒体的第一端，所述连接环的内周侧与所述隔离环的外周侧相连，所述隔离环的内周侧用于延伸至靠近所述主加热器位置处。

14、根据本发明的第二个方面，还公开了一种单晶炉，包括：坩埚；主加热器，环绕设置在所述坩埚外周壁上并靠近所述坩埚的开口位置处；上述的中保温筒，环绕所述坩埚设置，所述第一筒体环绕所述坩埚设置，且所述第一筒体位于所述主加热器的下方，所述第一筒体的第一端靠近所述主加热器，所述第一筒体的第二端远离所述主加热器。

15、可选的，所述中保温筒还包括：第二筒体，所述第二筒体设置在所述第一筒体的第一端，所述第二筒体具有第一端和第二端，所述第二筒体的朝向所述第一筒体，所述第二筒体的第二端与所述主加热器的底部平齐。

16、可选的，所述单晶炉还包括：底部加热器，所述底部加热器设置在所述坩埚的下方，所述底部加热器用于在熔料阶段对所述坩埚进行加热，所述第一筒体的第二端靠近所述底部加热器位置处。

17、本发明的用于单晶炉的中保温筒通过将第一筒体的内壁倾斜设置，使主加热器、坩埚和硅熔体发出的热辐射到达第一筒体的内壁表面时更分散，第一筒体内壁可以反射的热辐射更少，而且，由于距离增加，经过第一筒体的内壁表面反射向坩埚和硅熔体的热辐射也更分散，坩埚下部吸收到反射回来的热辐射更少，因此，可以降低坩埚下部的温度，从而降低坩埚下部与硅熔体的反应速率，降低单晶氧含量。

技术特征：

1.一种用于单晶炉的中保温筒，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的中保温筒，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的中保温筒，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的中保温筒，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的中保温筒，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的中保温筒，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的中保温筒，其特征在于，

8.根据权利要求4所述的中保温筒，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的中保温筒，其特征在于，所述中保温筒还包括：

10.根据权利要求9所述的中保温筒，其特征在于，

11.根据权利要求9所述的中保温筒，其特征在于，所述中保温筒还包括：

12.根据权利要求11所述的中保温筒，其特征在于，所述中保温筒还包括：

13.一种单晶炉，其特征在于，包括：

14.根据权利要求13所述的单晶炉，其特征在于，所述中保温筒还包括：

15.根据权利要求13所述的单晶炉，其特征在于，所述单晶炉还包括：

技术总结本发明提出了一种用于单晶炉的中保温筒及单晶炉。中保温筒包括：第一筒体，用于对主加热器下方的坩埚部分保温，第一筒体具有第一端和第二端，第一筒体的内壁倾斜设置，且自第一筒体的第二端至第一端，第一筒体的内径逐渐扩大，以使第一筒体的内壁与坩埚外壁间的距离逐渐增加。本发明的用于单晶炉的中保温筒通过将第一筒体的内壁倾斜设置，使主加热器、坩埚和硅熔体发出的热辐射到达第一筒体的内壁表面时更分散，由于距离增加，经过第一筒体的内壁表面反射向坩埚和硅熔体的热辐射也更分散，坩埚下部吸收到反射回来的热辐射更少，因此，可以降低坩埚下部的温度，从而降低坩埚下部与硅熔体的反应速率，降低单晶氧含量。技术研发人员：黄守祥,马玉花,陈林军,陈奕峰受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29