單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)，包括與底部加熱器電連接的第一外部電極和與主加熱器電連接的第二外部電極，第一外部電極和第二外部電極共用一個冷卻裝置。第一外部電極與第二外部電極均為筒狀且套裝，第一外部電極與第二外部電極之間設有絕緣件；冷卻裝置包括冷卻通道，冷卻通道設置在位于內(nèi)層的外部電極的內(nèi)孔中。本發(fā)明將第一外部電極與第二外部電極集成于一體，兩個電極共用一個冷卻通道，可大幅度降低熱量損耗，且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。
【專利說明】單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于單晶制造設備【技術(shù)領域】，涉及一種單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球各國經(jīng)濟發(fā)展對能源需求的日益增加，許多發(fā)達國家越來越重視對可再生能源、環(huán)保能源以及新型能源的開發(fā)與研究。作為一種清潔、高效和永不衰竭的新能源，在新世紀中，各國政府都將太陽能的利用作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。在太陽能行業(yè)中，光伏組件50%以上的成本消耗于單晶硅棒及硅片的生產(chǎn)，因此降低生產(chǎn)成本是整個行業(yè)的主題。單晶生長過程中，設置在坩堝上的加熱器一般采用銅電極供電，并對銅電極進行冷卻以避免過多的熱量經(jīng)由銅電極傳導至爐外燒壞相關部件。為滿足人們對晶體良率及品質(zhì)的需求，人們在坩堝下增設底部加熱器，增設的底部加熱器與坩堝上的主加熱器構(gòu)成雙加熱器系統(tǒng)，以產(chǎn)生優(yōu)化的溫度梯度。由于增設的底部加熱器又引入一對銅電極，因此，雙加熱器系統(tǒng)的熱損耗增加，導致生產(chǎn)成本增加。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有技術(shù)由于熱損耗大帶來的生產(chǎn)成本高的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是，單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)，包括與底部加熱器電連接的第一外部電極、與主加熱器電連接的第二外部電極以及位于第一外部電極與第二外部電極之間的絕緣件，第一外部電極和第二外部電極共用一個冷卻通道。
[0005]本發(fā)明的特點還在于:
[0006]第一外部電極與第二外部電極均為筒狀且套裝，冷卻通道開設于位于內(nèi)層的外部電極。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方法，第二外部電極位于內(nèi)層，第一外部電極內(nèi)為臺階狀，第二外部電極外設有凸緣，第二外部電極通過凸緣卡掛于第一外部電極的臺階上。
[0008]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方法，第二外部電極位于內(nèi)層，第二外部電極包括相連接的第一本體和第二本體，冷卻通道貫穿第二本體并延伸至第一本體內(nèi)，冷卻通道位于第一本體內(nèi)的端部與第一外部電極遠離第二本體的端部平齊。
[0009]作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選方法，第二外部電極位于內(nèi)層，第二外部電極包括相連接的第一本體和第二本體，冷卻通道貫穿第二本體并延伸至第一本體內(nèi)，冷卻通道位于第一本體內(nèi)的端部高于第一外部電極遠離第二本體的端部。
[0010]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0011]1、本發(fā)明將第一外部電極與第二外部電極集成于一體，兩個電極共用一個冷卻通道，可大幅度降低熱量損耗。
[0012]2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，不僅節(jié)約空間，且使用方便。【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，10.單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)，11.第一外部電極，12.第二外部電極，
13.絕緣件，110.第一主體，111.第二主體，112.收容孔，113.第一收容段，114.第二收容段，115.第一側(cè)面，116.底面，117.第二側(cè)面，120.第一本體，121.凸緣，122.第二本體，123.冷卻通道，13.絕緣件，130.上沿，131.第一側(cè)壁，132.底壁，133.第二側(cè)壁。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0016]參見圖1，單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)10，包括第一外部電極11、第二外部電極12以及絕緣件13。第一外部電極11與底部加熱器電連接。第二外部電極12與主加熱器電連接。
[0017]第一外部電極11可為銅電極，大致為筒狀。第一外部電極11包括相連接的第一主體110和第二主體111。第一主體110的外徑大于第二主體111的外徑。第一外部電極11具有貫穿第一主體110和第二主體111的收容孔112。收容孔112為臺階孔，包括相連通的第一收容段113和第二收容段114。第一收容段113的孔徑大于第二收容段114的孔徑。第一收容段113開設于第一主體110。第二收容段114貫穿第二主體111以及部分第一主體110。收容孔112的第一收容段113包括相連的第一側(cè)面115和底面116。第二收容段114具有第二側(cè)面117。第二側(cè)面117連接于底面116。
[0018]第二外部電極12穿過收容孔112。第二外部電極12可為銅電極，大致為桿狀。第二外部電極12包括第一本體120 、凸緣121和第二本體122。第一本體120與第二本體122相連。凸緣121自第一本體120靠近第二本體122的端部的外緣面向遠離第二外部電極12中心軸的方向延伸。凸緣121及部分第一本體120收容于收容孔112的第一收容段113。也就是說，第一本體120的上端高于第一主體110的上端。凸緣121承載于第一收容段113的底面116。第二本體122部分收容于收容孔112的第二收容段114。第二本體122遠離第一本體120的端部暴露于第一外部電極11外。第二本體122連接于冷卻源(圖未7^)，如冷卻水管。具體地，第二本體122與冷卻水管之間可采用螺紋連接。本實施例中，第二本體122的外徑等于第一本體120的外徑。第二外部電極12開設有冷卻通道123，用于通入冷卻水等冷卻介質(zhì)。冷卻通道123貫穿第二本體122并延伸至第一本體120內(nèi)。本實施例中，冷卻通道123位于第一本體120內(nèi)的端部與第一外部電極11的上端基本平齊。當然，冷卻通道123的端部還可以高于或低于第一主體110的端部。優(yōu)選地，冷卻通道123的端部高于第一主體110的端部。
[0019]絕緣件13位于收容孔112內(nèi)，且位于第一外部電極11與第二外部電極12之間。絕緣件13采用電絕緣材料制成，大致為筒狀。絕緣件13包括依次連接的上沿130、第一側(cè)壁131、底壁132和第二側(cè)壁133。上沿130承載于第一主體110上端，第一側(cè)壁131位于收容孔112的第一側(cè)面115及凸緣121的外緣面之間。底壁132位于底面116與凸緣121的底面之間。第二側(cè)壁133位于第二側(cè)面117與第二本體122的外緣面之間。
[0020]本技術(shù)方案實施例提供的單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)10的第一外部電極11與第二外部電極12集成于一體，二者共用一個冷卻通道123，可在冷卻第一外部電極11與第二外部電極12的前提下，大大節(jié)省能量損耗。以單晶爐加熱系統(tǒng)100的底部加熱器101與主加熱器102各自具有兩個電極為例，對應使用兩個單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)10，可節(jié)省IOKW以上的熱量損耗。
【權(quán)利要求】
1.單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括與底部加熱器電連接的第一外部電極(11)、與主加熱器電連接的第二外部電極(12)以及位于第一外部電極(11)與第二外部電極之間(12)的絕緣件，所述第一外部電極(11)和所述第二外部電極(12)共用一個冷卻通道(123)。
2.如權(quán)利要求1所述的單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一外部電極(11)與所述第二外部電極(12)均為筒狀且套裝，所述冷卻通道(123)開設于位于內(nèi)層的外部電極。
3.如權(quán)利要求2所述的單晶爐雙加熱器組合電極結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第二外部電極(12)位于內(nèi)層，所述第一外部電極(11)內(nèi)為臺階狀，所述第二外部電極(12)外設有凸緣(121)，所述第二外部電極(12)通過所述凸緣(121)卡掛于所述第一外部電極(11)的臺階上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐雙加熱器電極組合，其特征在于，所述第二外部電極(12)位于內(nèi)層，所述第二外部電極(12)包括相連接的第一本體(120)和第二本體(122)，所述冷卻通道(123)貫穿第二本體(122)并延伸至所述第一本體內(nèi)(120)，所述冷卻通道(123)位于第一本體(120)內(nèi)的端部與所述第一外部電極(11)遠離第二本體(122)的端部平齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐雙加熱器電極組合，其特征在于，所述第二外部電極(12)位于內(nèi)層，所述第二外部電極(12)包括相連接的第一本體(120)和第二本體(122)，所述冷卻通道(123)貫穿第二本體(122)并延伸至所述第一本體(120)內(nèi)，所述冷卻通道(123)位于第一本體(120)內(nèi)的端部高于所述第一外部電極(11)遠離第二本體(122)的端部。
【文檔編號】C30B15/14GK103590115SQ201310368358
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】毛靜, 馬少林, 王福敏 申請人:西安隆基硅材料股份有限公司, 無錫隆基硅材料有限公司, 寧夏隆基硅材料有限公司, 銀川隆基硅材料有限公司