专利名称：一种单晶炉二次加料器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种单晶炉二次加料器。
背景技术：
作为光伏行业的主导产品，晶体硅太阳能电池占据了市场份额的90%，其中单晶硅太阳电池的转化效率较高，因此大直径硅单晶棒(e.g. :Φ8 inch)市场需求量非常大，但其生产成本较高。例如，在直拉法单晶炉热场结构中，由于受到石墨加热器高度和石墨坩埚下限位的限制，若要石英坩埚(Φ22 inch，后文中出现的石英坩埚同规格)的单次装硅料量超过110kg，是不容易实现的，所以拉制出的单晶较短，产量较低，因而生产成本较高。实用新型内容本实用新型其目的就在于提供ー种单晶炉二次加料器，大大地提高了石英坩埚(Φ22 inch)的利用率，具有节约电能、氩气和时间的特点，从而降低了成本。实现上述目的而采取的技术方案，包括加料筒，加料筒一端设有法兰盘，法兰盘上设有投料ロ，加料筒另一端为锥形，所述的法兰盘中心设有可移动的中心杆，中心杆一端连接插入头，另一端连接锥形重锤，所述的重锤底部与加料筒锥形底部闭合，加料筒锥形底直径小于重锤锥形底直径，单晶炉加料ロ设有挡环，所述的法兰盘置于挡环上。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，由于利用再加料装置增加投料量可以大大提高石英坩埚的利用率，节约电能、氩气和时间，从而降低了成本。以下结合附图
对本实用新型作进ー步详述。图I为本装置结构示意图。
具体实施方式
本装置包括加料筒3，如图I所示，加料筒3 —端设有法兰盘2，法兰盘2上设有投料ロ，加料筒3另一端为锥形，所述的法兰盘2中心设有可移动的中心杆4，中心杆4 一端连接插入头1，另一端连接锥形重锤5，所述的重锤5底部与加料筒3锥形底部闭合，加料筒3锥形底直径小于重锤5锥形底直径，单晶炉加料ロ设有挡环，所述的法兰盘2置于挡环上。所述的中心杆4外设有套管7，套管7 —端设有固定环6，固定环6经支杆8连接加料筒3。在插入头I与法兰盘2之间的中心杆4上设有销。所述的套管7上设有支撑杆9并连接加料筒3。所述的投料ロ设有2-4个。I 装料装料前戴上PE手套用こ醇(C2H5OH)仔细清洁再加料装置的内、外表面和锥形重锤，然后将其竖直，把准备好的碎料(直径< 20mm) 2(T30kg从装置上方4个圆孔均匀投入。2.入炉将再加料装置上端的籽晶状连接部件装入籽晶夹头，插入钥销固定再加料装置，用こ醇清洁外表面和锥形重锤底部，按住晶升快升按钮使其缓缓进入副炉室，合上副炉室抽空、导气。3 投料待石英坩埚中的硅料下部熔化塌料后，打开埚转，转速O. 5r/min。观察有无挂边，有则不升埚位， 无则上升埚位使下部和中部硅料熔化更快(高温区在石墨加热器的中部)。熔体表面中心保留一片区域未熔，将功率降至4(T50KW、埚位降至下限位。开始下降再加料装置，当其法兰被炉筒细颈处的挡环(需点焊)卡住时(如图2)继续下降，此时锥形重锤与料筒分离，硅料即刻从开缝中滑下落入埚内(如图3)，待硅料完全滑落后立刻将再加料装置升至副炉室，此时升功率至化料功率(9(T100KW)，关闭翻板阀充开副炉室取出再加料装置。如果加料时有部分硅料仍停留在料筒中不落下，立即提升钢缆将其提起一段距离，再降下。利用挡环墩两次，以震动硅料。如仍不下落，就提升到副炉室中，冷却后取出。如料筒中残留少许硅料时，用不锈钢棒捅下硅料后，如还需加料就继续再加料作业。4化料及拉晶硅料全熔后，将功率下降至引晶功率，待温度稳定后即可进行拉晶作业。5实验结果我们以上述方法做过多炉实验，下表为实验数据。
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養 itfi寧 15. ___[__% _由实验数据可知平均装料量为139. 76kg，平均成品率为85. 89%,总成本为8. 35 + 5. 37 =13. 72元/片，与预算最高成品率所得总成本还要低14. 32-13. 72=0. 6元/片。因此，显而易见在尽力保持较高成品率的前提下，装料量越多，成本越低。6 结论综上所述，利用再加料装置增加投料量可以大大提高石英坩埚的利用率，节约电能、氩气和时间，从而降低了成本。因此，再加料装置的广泛应用对硅单晶提高产能与降低成本具有重要意义。
权利要求1.ー种单晶炉二次加料器，其特征在于，包括加料筒(3)，加料筒(3) —端设有法兰盘(2)，法兰盘(2)上设有投料ロ，加料筒(3)另一端为锥形，所述的法兰盘(2)中心设有可移动的中心杆(4)，中心杆(4) 一端连接插入头(I)，另一端连接锥形重锤(5)，所述的重锤(5)底部与加料筒(3)锥形底部闭合，加料筒(3)锥形底直径小于重锤(5)锥形底直径，单晶炉加料ロ设有挡环，所述的法兰盘(2)置于挡环上。
2.根椐权利要求I所述的ー种单晶炉二次加料器，其特征在于，所述的中心杆(4)外设有套管(7)，套管(7)—端设有固定环(6)，固定环(6)经支杆(8)连接加料筒(3)。
3.根椐权利要求I或2所述的ー种单晶炉二次加料器，其特征在于，在插入头(I)与法兰盘(2)之间的中心杆(4)上设有销。
4.根椐权利要求I或2所述的ー种单晶炉二次加料器，其特征在于，所述的套管(7)上设有支撑杆(9 )并连接加料筒(3 )。
5.根椐权利要求I所述的ー种单晶炉二次加料器，其特征在于，所述的投料ロ设有2-4个。
专利摘要一种单晶炉二次加料器，包括加料筒，加料筒一端设有法兰盘，法兰盘上设有投料口，加料筒另一端为锥形，所述的法兰盘中心设有可移动的中心杆，中心杆一端连接插入头，另一端连接锥形重锤，所述的重锤底部与加料筒锥形底部闭合，加料筒锥形底直径小于重锤锥形底直径，单晶炉加料口设有挡环，所述的法兰盘置于挡环上。大大地提高了石英坩埚(Φ22inch)的利用率，具有节约电能、氩气和时间的特点，从而降低了成本。
文档编号C30B15/00GK202450183SQ20112045729
公开日2012年9月26日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者刘立中, 廖武敏, 曹鑫鑫, 曾世铭, 李应涛, 牛冬梅, 赖毅房, 高一凡 申请人:江西旭阳雷迪高科技股份有限公司