技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種保溫材料，特別是一種用于多晶硅鑄錠的復合結(jié)構(gòu)保溫 材料。

背景技術(shù)

現(xiàn)階段，太陽能電池的主流是晶體硅太陽能電池，晶體硅太陽能電池主 要分為單晶和多晶硅電池，它們所采用的基體材料是單晶和多晶硅片，而單 晶和多晶硅片是通過切割單晶和多晶硅晶體而得到的。多晶硅晶體是通過多 晶定向凝固生產(chǎn)得到的。多晶硅定向凝固工藝的設備是多晶爐，提供熱量及 溫度梯度的是其中的熱場。熱場的保溫材料一般用的是硬氈，硬氈一般是由 碳纖維原絲通過粘結(jié)劑粘結(jié)或針刺等一次或二次成形，再經(jīng)過熱定型處理， 最終形成有一定固化程度及非常好的惰性氣體下高溫保溫性能非常好的碳纖 維保溫材料。熱場需要一定強度和剛性的硬氈，通過硬氈形成固定尺寸及形 狀的熱場結(jié)構(gòu)。圖1所示的片狀的硬氈1即為現(xiàn)有的多晶硅鑄錠所用多晶鑄 錠的保溫材料。

相對于硬氈，半導體硅生產(chǎn)領(lǐng)域用于作為保溫材料的還有碳纖維軟氈。 碳纖維軟氈具有一定的厚度，可以彎曲成任意形狀，本身沒有強度。軟氈相 對于硬氈，由于沒有粘結(jié)劑等原因，保溫性能甚至大于硬氈，其純度相對于 硬氈也在一個相同的水平，但在價格上，現(xiàn)有技術(shù)中用于作為多晶硅鑄錠的 保溫材料的硬氈是軟氈的十倍以上。性價比較高的軟氈目前只用在不需要保 溫材料做為熱場結(jié)構(gòu)的單晶硅生產(chǎn)過程中。

C/C復合材料(碳/碳復合材料)是由各種碳纖維或各種碳織物增強碳， 或石墨化的樹脂碳以及化學氣相沉積碳所形成的復合材料。C/C復合材料具 有質(zhì)量小，剛性好，并且極耐高溫，同時也具有優(yōu)良的抗熱震性能。C/C復 合材料的剛性遠大于目前采用的傳統(tǒng)硬氈，通常用于尺寸較薄或小的但剛性 要求比較高的區(qū)域。C/C復合材料的最大問題是價格相對較貴。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中在多晶硅鑄錠工藝中采用的保溫材料可能存在如 下問題：1)全部采用硬氈或C/C復合材料成本太高，不適合大規(guī)模生產(chǎn)采用； 2)軟氈的保溫性能優(yōu)異，但不具有強度和剛性，不能滿足生產(chǎn)需要。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本 且具有較好的保溫性能的用于多晶硅鑄錠的復合結(jié)構(gòu)保溫材料。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種用于多晶硅鑄錠的復合結(jié)構(gòu)保溫 材料，包括用于提供剛性結(jié)構(gòu)支撐的外層框架體和用于提供保溫效果的內(nèi)層 保溫體，所述外層框架體為由多個片狀的碳碳復合材料板拼接形成，其具有 封閉的內(nèi)部空腔，所述內(nèi)層保溫體被包覆于所述內(nèi)部空腔，且所述內(nèi)層保溫 體由多個碳纖維軟氈片層疊構(gòu)成。

作為優(yōu)選，所述內(nèi)部空腔內(nèi)設置有用于分隔所述內(nèi)部空腔的加強肋板。

作為優(yōu)選，所述加強肋板由碳碳復合材料或石墨材料制成。

作為優(yōu)選，用于拼接成所述外層框架體的所述碳碳復合材料板通過鉚釘 相互固定。

作為優(yōu)選，所述鉚釘由碳碳復合材料制成。

相比較于傳統(tǒng)的保溫材料，本發(fā)明的用于多晶硅鑄錠的復合結(jié)構(gòu)保溫材 料使用C/C復合材料與軟氈復合而成，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碳纖維硬氈，應用于多晶 鑄錠。一方面，C/C復合材料組成的外層框架體可以形成穩(wěn)定的熱場結(jié)構(gòu)， 而碳纖維軟氈填充其中，共同形成一個即有固定形狀又有比較好保溫性能的 熱場保溫材料；另一方面，傳統(tǒng)的硬氈由于比較低的密度，在多晶鑄錠過程 硅蒸氣容易腐蝕硬氈，造成粉化等現(xiàn)象，而C/C復合材料形成的外層，由于 其具有非常高的密度及腐蝕性，可以更好地抵御硅蒸氣的侵蝕，使用壽命得 到增加。另外，隨著C/C復合材料技術(shù)的不斷成熟及價格的不斷降低，這樣 的組合在成本上相對于硬氈開始持平或逐漸展露優(yōu)勢。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的用于多晶硅鑄錠工藝中以硬氈作為保溫材料的硬氈的結(jié)構(gòu) 示意圖。

圖2為本發(fā)明的用于多晶硅鑄錠的復合結(jié)構(gòu)保溫材料的一種實施方式的 結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的用于多晶硅鑄錠的復合結(jié)構(gòu)保溫材料的另一種實施方式 的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)做進一步詳細的說明。