本發(fā)明涉及光伏硅單晶生長技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單晶熱場梯度附加調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著光伏工業(yè)的變遷，硅單晶生長的質(zhì)量變得越來越重要。為了適應(yīng)市場，業(yè)界對直拉單晶熱場液面以上的做了諸如水冷熱屏、水冷套、擋環(huán)、內(nèi)導(dǎo)流筒材質(zhì)變換的一種或全部更改；但無法避免的是在在導(dǎo)流筒(包括水冷熱屏)以上存在熱場梯度劇烈變化區(qū)域，在700-1100℃之間之間晶體的熱歷史不能處于一個較為理想的狀態(tài)以保證單晶質(zhì)量；在400-700℃之間則無法有效的利用熱場冷卻系統(tǒng)，導(dǎo)致本可以避免的氧施主的大量生成，影響生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種單晶熱場梯度附加調(diào)節(jié)系統(tǒng)，單晶熱場的上部熱場梯度的適應(yīng)性調(diào)節(jié)以保證熱場梯度的平滑過渡,并使晶棒本身在要求的溫度區(qū)域的有合適的溫度梯度以控制晶棒在某一溫度區(qū)域的冷卻速度，同時可以對兼顧對氣體的整流，以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案：一種單晶熱場梯度附加調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置在單晶爐的上蓋板處，且環(huán)繞內(nèi)導(dǎo)流筒設(shè)置，該系統(tǒng)由多個環(huán)狀部件組成，包括第一部件、第二部件、第三部件、第四部件和第五部件，第一部件、第二部件和第三部件自上而下依次設(shè)置成調(diào)溫部分，調(diào)溫部分相對于內(nèi)導(dǎo)流筒呈160-180°夾角，調(diào)溫部分的外側(cè)設(shè)有保溫部分，保溫部分由第四部件和第五部件自內(nèi)往外在水平方向上疊加而成，第一部件、第二部件、第三部件、第四部件和第五部件的材質(zhì)包括但不限于鉬、陶瓷、石英、等靜壓石墨、高純石墨、保溫氈等一種或多種的組合。

優(yōu)選的，所述第一部件由等靜壓石墨構(gòu)成，和內(nèi)導(dǎo)流筒呈160-180°夾角。

優(yōu)選的，所述第二部件由高純石英做成構(gòu)成，直接設(shè)置在第一部件上。

優(yōu)選的，所述第三部件由高純鉬構(gòu)成，形成倒錐筒，第三部件直接設(shè)置在第二部件上。

優(yōu)選的，所述第四部件有高純石墨構(gòu)成，第四部件的外徑和第三部件的最外沿豎直對齊。

優(yōu)選的，所述第五部件由至少兩層保溫氈構(gòu)成，第五部件包裹在第四部件的外表面。

采用以上技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)的單晶熱場梯度附加調(diào)節(jié)系統(tǒng)成本低廉，不需要復(fù)雜的加工改造；并且在單晶溫度處于700-1100℃時周圍熱場梯度處于一個較為理想的范圍，從而提高單晶內(nèi)部的質(zhì)量；并且在單晶溫度處于400-700℃時提供合適的溫度梯度以保證單晶有一個符合要求的冷卻速度。并且本方法并不排斥和現(xiàn)有的水冷套、水冷熱屏等并行使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1--上蓋板、2--導(dǎo)流筒、3--第一部件、4--第二部件、5--第三部件、6--第四部件、7--第五部件、8--調(diào)溫部分、9--保溫部分。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。

圖1出示本發(fā)明的具體實施方式：一種單晶熱場梯度附加調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置在單晶爐的上蓋板1處，且環(huán)繞內(nèi)導(dǎo)流筒2設(shè)置，該系統(tǒng)由多個環(huán)狀部件組成，包括第一部件3、第二部件4、第三部件5、第四部件6和第五部件7，第一部件3、第二部件4和第三部件5自上而下依次設(shè)置成調(diào)溫部分8，調(diào)溫部分8相對于內(nèi)導(dǎo)流筒2呈160-180°夾角，調(diào)溫部分8的外側(cè)設(shè)有保溫部分9，保溫部分9由第四部件6和第五部件7自內(nèi)往外在水平方向上疊加而成，第一部件3、第二部件4、第三部件5、第四部件6和第五部件7的材質(zhì)包括但不限于鉬、陶瓷、石英、等靜壓石墨、高純石墨、保溫氈等一種或多種的組合。

第一部件3由等靜壓石墨構(gòu)成，和內(nèi)導(dǎo)流筒2呈160-180°夾角；第二部件4由高純石英做成構(gòu)成，直接設(shè)置在第一部件3上；第三部件5由高純鉬構(gòu)成，形成倒錐筒，第三部件5直接設(shè)置在第二部件4上；第四部件6有高純石墨構(gòu)成，第四部件6的外徑和第三部件5的最外沿豎直對齊；第五部件7由至少兩層保溫氈構(gòu)成，第五部件7包裹在第四部件6的外表面。

第一部分由等靜壓石墨構(gòu)成，和內(nèi)導(dǎo)流筒夾角在160-180°之間。其作用是在第一部分的上表面獲得一個合適的溫度，從而確定第二部分的溫度，典型截面為一個高30mm、寬45mm的矩形。內(nèi)半徑和導(dǎo)流筒上沿的外徑相同。

第二部分由高純石英做成，直接置放在第一部分上，使其本身獲得獲得要求的溫度并反射熱輻射，這部分的目的是為了調(diào)整晶體在700-1100℃時的溫度梯度，其長度由晶體在700-1100℃溫區(qū)的長度確定典型高度為150mm。

第三部分由高純鉬構(gòu)成，直接放置在第二部分的上平面上，由于鉬的熱容較小，可以很方便的獲得要求的溫度，其目的是為了調(diào)整晶體在400-700℃時的溫度梯度，由于此時晶棒的位置，第三部分于第二部分有一定的夾角，其角度與內(nèi)導(dǎo)流筒的一個典型角度是180°。

第四部分與第五部分分別由高純石墨環(huán)和石墨軟氈組合成的輔助保溫部件，其目的是為了通過保溫效果的不同調(diào)整第一部分、第二部分、第三部分獲得所要求的溫度。保溫效果由第四部分的厚度與第五部分的層數(shù)調(diào)節(jié)。典型的數(shù)據(jù)是第四部分厚15mm，第五部分為兩層單層厚10mm粘膠基石墨氈；第五部分捆扎在第四部分外表面，第四部分的外徑和第三部分的最外沿豎直對齊，第四部分的典型高度為175mm。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)的單晶熱場梯度附加調(diào)節(jié)系統(tǒng)成本低廉，不需要復(fù)雜的加工改造；并且在單晶溫度處于700-1100℃時周圍熱場梯度處于一個較為理想的范圍，從而提高單晶內(nèi)部的質(zhì)量；并且在單晶溫度處于400-700℃時提供合適的溫度梯度以保證單晶有一個符合要求的冷卻速度。并且本方法并不排斥和現(xiàn)有的水冷套、水冷熱屏等并行使用。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。