坩埚的制作方法

本申请涉及光伏制造领域，具体地，涉及一种坩埚。

背景技术：

1、光伏生产过程中需要采用坩埚生产硅锭，硅的熔点极高，目前主要采用石英坩埚加热熔化原料。为避免杂质进入硅锭中，石英坩埚的内层通常采用高纯度的石英砂制作。但是高纯度石英砂不仅价格昂贵，而且储量有限，严重影响了石英坩埚的价格和产量。现有技术中会采用其他材料替代高纯度石英砂，但仍存在连接强度不足、易于损坏等问题，影响了石英坩埚的使用寿命。

2、因此，如何替代现有的石英坩埚内层结构是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种坩埚，其采用了复合内衬，复合内衬不仅保护了基体，而且与基体之间具有足够的连接强度。

2、为实现本申请的目的而提供一种坩埚，包括基体和复合内衬，所述基体中具有加热腔，所述复合内衬设置于所述加热腔的内壁；

3、所述复合内衬包括连接层、过渡层以及防护层，并沿远离所述加热腔内壁的方向依次设置，所述防护层用于保护基体，所述连接层用于与基体连接，所述过渡层用于在所述连接层和所述防护层之间过渡连接。

4、在一些实施例中，所述防护层包括氮化硅层，所述过渡层为包括氮化硅和二氧化硅的第一混合物层，所述氮化硅层与所述第一混合物层贴合。

5、在一些实施例中，所述防护层包括碳化硅层，所述过渡层为包括碳化硅和二氧化硅的第二混合物层，所述碳化硅层与所述第二混合物层贴合。

6、在一些实施例中，所述防护层还包括含有氮化硅和二氧化硅的第三混合物层，所述氮化硅层和所述第三混合物层沿所述防护层的厚度方向交替设置，所述第三混合物层的数量为n层，所述氮化硅层的数量为n+1层，n为正整数。

7、在一些实施例中，所述防护层还包括氮化硅层，所述氮化硅层和所述碳化硅层沿所述防护层的厚度方向交替设置，所述氮化硅层的数量为m层，m为正整数。

8、在一些实施例中，所述基体的材质为二氧化硅，所述连接层包括二氧化硅层。

9、在一些实施例中，所述复合内衬的厚度大于等于50微米，且小于等于5000微米。

10、在一些实施例中，所述基体包括气泡复合层和气泡空泛层，二者沿靠近所述加热腔的方向依次设置；

11、所述气泡复合层和所述气泡空泛层中均含有气泡，所述气泡复合层用于使热量在所述基体均匀分布，所述气泡空泛层中的气泡密度小于所述气泡复合层，用于向所述复合内衬过渡。

12、在一些实施例中，还包括内表面涂层，所述内表面涂层设置于所述复合内衬靠近所述加热腔的一侧。

13、本申请具有以下有益效果：

14、本申请所提供的坩埚，包括基体和复合内衬，基体中具有加热腔，复合内衬设置于加热腔的内壁；复合内衬包括连接层、过渡层以及防护层，并沿远离加热腔内壁的方向依次设置。

15、防护层靠近加热腔内部，硅锭生成过程中坩埚内层材质会产生消耗。防护层能够保护基体，减少基体损耗。连接层用于与基体连接，二者间具有较高的连接强度，过渡层设置在连接层和防护层之间将二者相连。复合内衬的结构使其与基体间具有较高的连接强度，减少了其在生产过程中的消耗，进而延长了坩埚的使用寿命。

技术特征：

1.一种坩埚，其特征在于，包括基体和复合内衬，所述基体中具有加热腔，所述复合内衬设置于所述加热腔的内壁；

2.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述过渡层包括氮化硅和二氧化硅的第一混合物层，所述氮化硅层与所述第一混合物层贴合。

3.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述防护层包括碳化硅层，所述过渡层包括碳化硅和二氧化硅的第二混合物层，所述碳化硅层与所述第二混合物层贴合。

4.根据权利要求3所述的坩埚，其特征在于，所述防护层还包括氮化硅层，所述氮化硅层和所述碳化硅层沿所述防护层的厚度方向交替设置，所述氮化硅层的数量为m层，m为正整数。

5.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述基体的材质为二氧化硅，所述连接层包括二氧化硅层。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的坩埚，其特征在于，所述复合内衬的厚度大于等于50微米，且小于等于5000微米。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的坩埚，其特征在于，所述基体包括气泡复合层和气泡空泛层，二者沿靠近所述加热腔的方向依次设置；

8.根据权利要求1至5任意一项所述的坩埚，其特征在于，还包括内表面涂层，所述内表面涂层设置于所述复合内衬靠近所述加热腔的一侧。

技术总结本申请提供一种坩埚，包括基体和复合内衬，基体中具有加热腔，复合内衬设置于加热腔的内壁；复合内衬包括连接层、过渡层以及防护层，并沿远离加热腔内壁的方向依次设置。防护层靠近加热腔内部，硅锭生成过程中坩埚内层材质会产生消耗。防护层能够保护基体，减少基体损耗。连接层用于与基体连接，二者间具有较高的连接强度，过渡层设置在连接层和防护层之间将二者相连。复合内衬的结构使其与基体间具有较高的连接强度，减少了其在生产过程中的消耗，进而延长了坩埚的使用寿命。技术研发人员：陈奕峰,赵金强,陈泓钧受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司技术研发日：20230220技术公布日：2024/7/11