一种单晶炉加料器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单晶炉加料器，包括：第一加料管、隔离管、底锥和第二加料管；第一加料管围成第一腔，第二加料管围成第二腔；底锥具有用于封堵第一腔的第一封堵结构，底锥具有用于封堵第二腔的第二封堵结构；隔离管可带着底锥下运动依次在停止加料状态、第一加料状态和第二加料状态间切换；在停止加料状态，底锥封堵第一腔和第二腔；在第一加料状态，底锥开放第一腔和封堵第二腔；在第二加料状态，底锥开放第二腔。本方案可以完全避免颗粒硅与致密原生多晶硅在加料器中混合，在加料作业中不出现混合后的卡料事故，颗粒硅与高温硅液不直接接触，解决了跳硅问题，大大提高了使用颗粒硅后的晶体成活率，降低成本的同时提高了产量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶炉加料器


[0001]本技术涉及单晶
，特别涉及一种单晶炉加料器。

技术介绍

[0002]光伏领域作为清洁能源，得到了高速、高品质发展。太阳能电池组件的前端核心产品单晶硅棒在近年有明显大规模扩产增产，硅棒的主要成本来自于原生多晶硅料，硅料市场价格直接影响硅棒企业的效益。由于行业火热，各硅棒企业增产扩产速度快，硅料生产企业扩产周期较长，出现了硅料难求，硅料价格高居不下的局面。颗粒硅的出现缓解了这一现状，颗粒硅生产速度快，产量高，价格低，出现以后直接成为行业的新宠。
[0003]但是硅棒企业在使用颗粒硅代替原来的致密多晶硅料时，加料环节出现了跳硅情况，影响晶体成活率以及产量，这一问题急需解决。现有加料环节使用的石英材质加料器，将原生硅料灌入加料器中，加料作业时把加料器提入单晶炉内，下降加料器到固定位置，加料器下方底锥打开，硅料撒入石英坩埚，完成加料作业。
[0004]现有技术只能满足多晶致密硅料的加料作业，目前硅棒制造企业多晶致密硅料使用的占比越来越小，颗粒硅使用占比陡增，用现有加料器灌入颗粒硅加料时，跳硅严重，直接影响硅棒产量。颗粒硅发生跳硅现象的原理是在生产制造颗粒硅时，使用流化床法，颗粒硅内包含氢气不能完全释放，加料作业时，颗粒硅接触到高温硅液，里面的氢气将颗粒硅“弹飞”，因此，解决跳硅问题，要避免颗粒硅与高温硅液直接接触。
[0005]目前硅棒行业内使用的方法是，先在现有加料器底部灌入部分致密原生多晶硅，再灌入颗粒硅，那么加料作业时，可以让致密原生多晶硅先撒在高温硅液表面形成隔绝，但是缺点在于颗粒硅粒径较小，且形状为球形，即使在现有加料器底部铺部分致密原生多晶硅料，颗粒硅任然可以从硅料间的缝隙流向底部，加料时依然存在跳硅现象。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本技术提供了一种单晶炉加料器，杜绝跳硅现象发生。
[0007]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0008]一种单晶炉加料器，包括：第一加料管、隔离管、底锥和第二加料管；
[0009]所述第一加料管围成第一腔，所述第二加料管围成第二腔；所述底锥具有用于封堵所述第一腔的第一封堵结构，所述底锥具有用于封堵所述第二腔的第二封堵结构；
[0010]所述隔离管可带着所述底锥下运动依次在停止加料状态、第一加料状态和第二加料状态间切换；在所述停止加料状态，所述底锥封堵所述第一腔和所述第二腔；在所述第一加料状态，所述底锥开放所述第一腔和封堵所述第二腔；在所述第二加料状态，所述底锥开放所述第二腔。
[0011]优选地，所述隔离管设置于所述第一加料管内，所述第二加料管设置于所述第一加料管和所述隔离管之间；所述第一加料管和所述第二加料管之间形成所述第一腔，所述隔离管和所述第二加料管之间形成所述第二腔，所述第二腔的底部连通于所述第一腔；
[0012]在所述第二加料状态，所述底锥开放所述第一腔和所述第二腔。
[0013]优选地，所述第二加料管的底端高于所述第一加料管的底端。
[0014]优选地，所述第二加料管套设于所述第一加料管和所述隔离管之间，所述第一加料管、所述隔离管和所述第二加料管同轴设置。
[0015]优选地，所述底锥的上部设置所述第一封堵结构，所述底锥的下部设置所述第二封堵结构。
[0016]优选地，所述底锥的顶部外径与所述第二加料管的底部内径相匹配，形成所述第一封堵结构。
[0017]优选地，所述隔离管设置于所述第二加料管内，所述隔离管的底端高于所述第二加料管的底端。
[0018]优选地，所述底锥的下部为上小下大的锥体，形成所述第二封堵结构；所述底锥的顶部外径不大于所述锥体的底部外径。
[0019]优选地，所述第一加料管固定连接于所述第二加料管。
[0020]优选地，所述第一加料管的顶部固定连接于所述第二加料管的顶部。
[0021]从上述的技术方案可以看出，本技术提供的单晶炉加料器，可以完全将颗粒硅与致密原生多晶硅分离开，且可以达到先后加料的目的，使致密原生多晶硅先撒在硅液表面形成有效隔绝后颗粒硅再流出，达到颗粒硅与硅液完全隔绝的目的，当温度达到熔点时，颗粒硅内的氢气早已被高温释放，和其它种类硅料一起熔化成为硅液，可以完全杜绝跳硅现象发生，在降低硅料成本的同时，解决了跳硅造成的成晶困难，提高硅棒产量。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
[0023]图1a为现有单晶炉加料器的整体结构示意图；
[0024]图1b为图1a中A区域的局部放大示意图；
[0025]图1c为图1a中B区域的局部放大示意图；
[0026]其中，01为第一加料管，02为隔离管，03为底锥；
[0027]图2a为本技术实施例提供的单晶炉加料器的整体结构示意图；
[0028]图2b为图2a中C区域的局部放大示意图；
[0029]图2c为图2a中D区域的局部放大示意图；
[0030]其中，11为第一加料管，12为隔离管，13为底锥，14为第二加料管，15为第一腔，16为第二腔。
具体实施方式
[0031]首先，对本方案涉及到的技术名词解释如下：
[0032]颗粒硅：颗粒硅是一种在流态化床内进行化学气相沉积制成的，平均粒径为1
‑
2mm左右的颗粒状多晶硅。
[0033]跳硅：单晶炉内的石英坩埚里，硅料从硅液表面迸射到炉内各处的现象，对单晶晶体生长存在负面影响，会导致硅棒产量降低。
[0034]晶体成活率:晶体由籽晶处开始生长单晶时，晶向未发生改变视为晶体成活，反之视为晶体成活失败需要重新放入籽晶开始第二次生长，成活率为成活次数除以总次数。
[0035]致密多晶硅料：是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。硅料表面颗粒凹陷深度小于5mm，且无其它颜色，无氧化夹层的叫致密多晶硅料。
[0036]流化床法：流态化床，简称流化床，是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统时，又称沸腾床。
[0037]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0038]本技术实施例提供的单晶炉加料器，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单晶炉加料器，其特征在于，包括：第一加料管(11)、隔离管(12)、底锥(13)和第二加料管(14)；所述第一加料管(11)围成第一腔(15)，所述第二加料管(14)围成第二腔(16)；所述底锥(13)具有用于封堵所述第一腔(15)的第一封堵结构，所述底锥(13)具有用于封堵所述第二腔(16)的第二封堵结构；所述隔离管(12)可带着所述底锥(13)向下运动依次在停止加料状态、第一加料状态和第二加料状态间切换；在所述停止加料状态，所述底锥(13)封堵所述第一腔(15)和所述第二腔(16)；在所述第一加料状态，所述底锥(13)开放所述第一腔(15)和封堵所述第二腔(16)；在所述第二加料状态，所述底锥(13)开放所述第二腔(16)。2.根据权利要求1所述的单晶炉加料器，其特征在于，所述隔离管(12)设置于所述第一加料管(11)内，所述第二加料管(14)设置于所述第一加料管(11)和所述隔离管(12)之间；所述第一加料管(11)和所述第二加料管(14)之间形成所述第一腔(15)，所述隔离管(12)和所述第二加料管(14)之间形成所述第二腔(16)，所述第二腔(16)的底部连通于所述第一腔(15)；在所述第二加料状态，所述底锥(13)开放所述第一腔(15)和所述第二腔(16)。3.根据权利要求2所述的单晶炉加料器，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高伟杰，陈国良，马慧慧，刘玉斌，
申请(专利权)人：双良硅材料包头有限公司，
类型：新型
国别省市：