一种降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置的制作方法

专利2023-06-10  55


本实用新型涉及光伏铸锭领域,具体涉及一种降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置。



背景技术:

光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),具体有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等类型。目前,单晶和多晶电池用量最大。为了提高单晶硅和多晶硅在铸锭过程中的转换效率和降低成本,大多采用半熔工艺制备。在现有技术中,由于铸锭装置的热场保温材料和加热器的材质均为碳材质,在高温状态下炉腔中容易产生较多的碳杂质,而铸锭装置的护板开口较大,碳杂质很容易通过护板的开口进入到硅锭内部形成碳化硅化合物,碳化硅化合物的质地较硬,给切片增加了难度,同时也容易使电池片漏电,降低了光电转换效率。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供了一种降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,旨在解决现有护板的开口过大容易导致碳杂质挥发进硅锭中形成碳化硅化合物的问题。

本实用新型实施例提供一种降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,包括一装置底板和设置于所述装置底板上且位于所述装置底板四周的护板,所述护板顶部设置有开口,所述开口上固定有一形状与所述开口适配的石墨块,所述石墨块上端设置有用于通气的通气孔。

可选的,所述装置底板为方形。

可选的,每一石墨块上端设置有多个并排的通气孔。

可选的,所述石墨块的上端与对应护板的上端齐平。

可选的,每一护板顶部设置有多个开口,每一开口上均固定有石墨块。

可选的,每一护板顶部设置有2个开口。

可选的,所述石墨块顶端设置有螺栓孔,所述开口底部设置有固定孔,通过螺栓穿过所述螺栓孔并安装于所述固定孔内实现所述石墨块与所述护板固定连接。

可选的,所述螺栓为石墨材质的螺栓或碳/碳复合材质的螺栓。

可选的,每一护板上,相邻石墨块通过在相邻的通气孔上绑定钼丝进行固定。

可选的,每一护板的左侧和右侧均设置有绑定孔;每一护板上,最左侧的石墨块上最左侧的通气孔通过钼丝与对应护板左侧的绑定孔进行固定;每一护板上,最右侧的石墨块上最右侧的通气孔通过钼丝与对应护板右侧的绑定孔进行固定。

本实用新型实施例提供了一种降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,包括一装置底板和设置于所述装置底板上且位于所述装置底板四周的护板,所述护板顶部设置有开口,所述开口上固定有一形状与所述开口适配的石墨块,所述石墨块上端设置有用于通气的通气孔。本实用新型实施例通过在护板的开口上增设一个石墨块,可以有效减少多晶硅锭或铸造单晶硅锭的的过程中碳杂质含量,提高了切片良率和光电转换效率;相比于将原有的开口护板更换成无开口护板,通过石墨块将开口封住,成本较低,且石墨块上设置有小孔,有利于气体流出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的一种降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置未安装石墨块时的结构示意图;

图2为本实用新型实施例所提供的一种降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置通过螺栓安装石墨块后的整体结构示意图;

图3为本实用新型实施例所提供的一种降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置通过螺栓安装石墨块后的侧面结构示意图;

图4为本实用新型实施例所提供的一种降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置通过钼丝安装石墨块后的侧面结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应当理解,在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解,在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。

下面请参见图1和图2,本实用新型实施例提供的降低硅锭中碳含量的拼接式护板2装置,包括一装置底板1和设置于所述装置底板1上且位于所述装置底板1四周的护板2,所述护板2顶部设置有开口21,所述开口21上固定有一形状与所述开口21适配的石墨块3,所述石墨块3上端设置有用于通气的通气孔31。

在本实施例中,所述装置底板1可作为装置的支撑板,所述护板2设置于所述装置底板1的四周,所述护板2之间首尾相连形成一个封闭结构,每块护板2上均设置有所述开口21,在所述开口21上均固定有石墨块3,所述石墨块3的形状与开口21形状相适配。

具体的,所述护板2为石墨材质护板2或者碳/碳材质护板2,因两者均有高抗热冲击性能,因此可适用于本实施例的铸锭过程,所述护板2之间均可通过螺栓进行固定,使所述护板2之间形成首尾相连的封闭结构。所述开口21上的石墨块3,与所述开口21之间的缝隙间隙小于0.5mm,以确保所述石墨块3与所述开口21之间的密封性,同时所述石墨块3上设置所述通气孔31,可以确保在铸锭过程中产生的气体可以流出。

本实用新型的原理是通过在所述护板2的开口21上增设石墨块3,从而避免铸锭过程中碳杂质通过所述开口21进入到多晶硅铸锭或者铸造单晶锭,进而提高了切片效率和光电转换效率。

在一实施例中,所述装置底板1为方形,所述装置底板1可用于支撑所述护板2。方形具体可以是长方形或者正方形,采用方形结构可便于所述护板2安装在所述装置底板1上,同时也便于护板2与护板2之间进行安装。

在一实施例中,每一石墨块3上端设置有多个并排的通气孔31,以便气体通过所述通气孔31排出。当气体从装置内部向外排出时,可同时从所有通气孔31中排出,以防止气体在装置内存留,导致铸造的多晶硅锭或单晶硅锭中产生气泡。当然,所述气孔还可设置为其他数量,只要不影响气体的排出即可。

在一实施例中,所述石墨块3的上端与对应护板2的上端齐平。在本实施例中,所述石墨块3的形状大小与所述开口21相适配,所述开口21上端与对应护板2上端齐平,所述石墨块3的上端与所述对应护板2的上端也齐平。所述石墨块3的上端持平于对应护板2上端,减少了石墨块3与护板2之间的缝隙,加强了石墨块3与护板2之间的密封性,并且减少了材料的使用,节约了成本。

在一实施例中,每一护板2顶部设置有多个开口21,每一开口21上均固定有石墨块3。所述开口21的作用是将硅锭本身含有的杂质挥发出来,但在挥发过程中碳杂质容易从所述开口21进入到多晶硅锭或铸造单晶硅锭中,形成硬质点,给切片带来困难,降低了光电转换效率,因此,在每一个开口21上固定设置一石墨块3,可以有效减少碳杂质进入到多晶硅锭或铸造单晶硅锭中,提高了切片效率和光电转换效率。

在一实施例中,每一护板2顶部设置有2个开口21。在本实施例中,所述开口21对称分布在所述护板2的顶部。

在一实施例中,所述石墨块3顶端设置有螺栓孔,所述开口21底部设置有固定孔,通过螺栓4穿过所述螺栓孔并安装于所述固定孔内实现所述石墨块3与所述护板2固定连接。在本实施例中,请参阅图3,所述石墨块3通过螺栓4固定于所述开口21底部。所述石墨块3顶端可设置有2个螺栓孔,2个螺栓孔对称设置在所述石墨块3左右,相对于单个螺栓4固定石墨块3的方式,通过2个螺栓4将所述石墨块3固定,更加的牢固。相应的,所述螺栓孔还可以设置有多个,只要使所述石墨块3可以牢牢固定在所述开口21上即可。通过螺栓4进行固定,结构更加简单,且安装方便,不需要添加额外的辅助工具。

在一实施例中,所述螺栓4为石墨材质的螺栓4或碳/碳复合材质的螺栓4。所述护板2的材质为石墨材质或碳/碳复合材质,因此,采用石墨材质或碳/碳复合材质制成的螺栓4,可减少其他材料对铸锭过程中产生的不必要的干扰。

在一实施例中,每一护板2上,相邻石墨块3通过在相邻的通气孔31上绑定钼丝5进行固定。在本实施例中,所述石墨块3通过钼丝5固定在所述开口21上。所述石墨块3最左侧和最右侧各绑定有钼丝5,并通过所述钼丝5绑定于所述开口21内。

在一实施例中,每一护板2的左侧和右侧均设置有绑定孔22;每一护板2上,最左侧的石墨块3上最左侧的通气孔31通过钼丝5与对应护板2左侧的绑定孔22进行固定;每一护板2上,最右侧的石墨块3上最右侧的通气孔31通过钼丝5与对应护板2右侧的绑定孔22进行固定。在本实施例中,请参阅图4,所述石墨块3最左侧的通气孔31通过钼丝5绑定在与该石墨块3相对应的护板2的左侧绑定孔22,所述石墨块3最右侧的通气孔31通过钼丝5绑定在与该石墨块3相对应的护板2的右侧绑定孔22,以此将所述石墨块3固定于所述护板2上。

在一具体实施场景中,所述护板2上设置有2个开口21,所述石墨块3设置有3个通气孔31,所述护板2的左侧和右侧均设置有一绑定孔22,所述护板2左侧开口21的石墨块3上最左侧的通气孔31,通过所述钼丝5绑定于所述护板2的左侧绑定孔22内,使所述石墨块3的左侧绑定于所述护板2的左侧;所述护板2右侧开口21的石墨块3上最右侧的通气孔31,通过所述钼丝5绑定于所述护板2的右侧绑定孔22内,使所述石墨块3的右侧绑定于所述护板2的右侧;通过钼丝5穿过左侧开口21的石墨块3最右侧的通气孔31和右侧开口21的石墨块3最左侧的通气孔31,从而使左侧石墨块3和右侧石墨块3相固定,进而使两侧的石墨块3固定在所述护板2上。相对的,所述开口21还可以设置有多个,采用所述类似方式进行固定即可。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。


技术特征:

1.一种降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,其特征在于,包括一装置底板和设置于所述装置底板上且位于所述装置底板四周的护板,所述护板顶部设置有开口,所述开口上固定有一形状与所述开口适配的石墨块,所述石墨块上端设置有用于通气的通气孔。

2.根据权利要求1所述的降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,其特征在于,所述装置底板为方形。

3.根据权利要求1所述的降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,其特征在于,每一石墨块上端设置有多个并排的通气孔。

4.根据权利要求1所述的降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,其特征在于,所述石墨块的上端与对应护板的上端齐平。

5.根据权利要求1所述的降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,其特征在于,每一护板顶部设置有多个开口,每一开口上均固定有石墨块。

6.根据权利要求5所述的降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,其特征在于,每一护板顶部设置有2个开口。

7.根据权利要求1~6任一项所述的降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,其特征在于,所述石墨块顶端设置有螺栓孔,所述开口底部设置有固定孔,通过螺栓穿过所述螺栓孔并安装于所述固定孔内实现所述石墨块与所述护板固定连接。

8.根据权利要求7所述的降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,其特征在于,所述螺栓为石墨材质的螺栓或碳/碳复合材质的螺栓。

9.根据权利要求5或6所述的降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,其特征在于,每一护板上,相邻石墨块通过在相邻的通气孔上绑定钼丝进行固定。

10.根据权利要求9所述的降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,其特征在于,每一护板的左侧和右侧均设置有绑定孔;每一护板上,最左侧的石墨块上最左侧的通气孔通过钼丝与对应护板左侧的绑定孔进行固定;每一护板上,最右侧的石墨块上最右侧的通气孔通过钼丝与对应护板右侧的绑定孔进行固定。

技术总结
本实用新型公开了一种降低硅锭中碳含量的拼接式护板装置,包括一装置底板和设置于所述装置底板上且位于所述装置底板四周的护板,所述护板顶部设置有开口,所述开口上固定有一形状与所述开口适配的石墨块,所述石墨块上端设置有用于通气的通气孔。本实用新型通过在护板的开口上增设一个具有通气孔的石墨块,可以有效减少多晶硅锭或铸造单晶硅锭的的过程中碳杂质含量,提高了切片良率和光电转换效率;相比于将原有的开口护板更换成无开口护板,通过石墨块将开口封住,成本较低,且石墨块上设置有小孔,有利于气体流出。

技术研发人员:刘世龙;陈发勤;李春林;梁学勤
受保护的技术使用者:宜昌南玻硅材料有限公司;中国南玻集团股份有限公司
技术研发日:2020.06.29
技术公布日:2021.04.06

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