一种单晶硅掺杂装置的制作方法

本技术涉及单晶炉，尤其涉及一种单晶硅掺杂装置。

背景技术：

1、光伏行业发展迅速，光伏电池转换效率不断刷新，对单晶硅品质要求不断提升，单晶硅电阻率对发电效率影响很大，电阻率在一定范围内的单晶电池片效率较高，因此电阻率集中度问题倍受关注。

2、n型单晶硅中掺杂的母合金在单晶炉高温环境中极易挥发，多次断线后或者产出一定长度单晶硅后，因母合金挥发较多，导致单晶硅电阻偏大，此时需要用到掺杂装置进行掺杂母合金，确保产出单晶硅电阻正常。

3、如公告号为cn204111914u公开了一种用于单晶硅生长炉的掺杂机构，虽然通过操作杆控制，利用磁力作用实现直线运动和旋转运动，从而将事先储存在装料勺里的掺杂物质投入石英坩埚中，能够在单晶炉拉制过程中达到所需元素掺杂的目的。

4、但是申请人发现在通过磁力先实现直线运动将盛放母合金的料斗移动到坩埚上方时，随后通过磁力实现旋转运动将料斗翻转，从而将料斗内盛放的母合金倾倒在坩埚内的硅液中，母合金全部被倾倒在硅液中的某一处位置，容易造成母合金与硅液混合不均匀，会导致产出的单晶硅电阻率不均匀。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种单晶硅掺杂装置，以解决现有通过用料斗将母合金全部倾倒在硅液中的某一处位置，而母合金堆积一处一方面不易快速溶解，另一方面也容易造成母合金与硅液混合不均匀的问题。

2、基于上述目的，本实用新型提供了一种单晶硅掺杂装置，包括腔体，且腔体的开口端固定连接有法兰盘，所述腔体内设置有移动柱，所述移动柱的端部可拆卸安装有掺料斗，所述移动柱远离掺料斗一端的表面固定套设有内磁套，所述腔体的表面滑动套设有与内磁套相互吸引的外磁套；

3、所述掺料斗的底部开设有漏孔，所述掺料斗的底部设置有用于对漏孔进行封堵的封堵板，所述移动柱上开设有放置槽，所述放置槽内设置有与封堵板相连的限位部，所述腔体内固定连接有供移动柱贯穿的挡环。

4、优选的，所述腔体上开设有移动槽和弧形槽，所述弧形槽设置在移动槽的端部，并且移动槽和弧形槽相互连通，所述外磁套的内侧固定连接有与移动槽和弧形槽均相适配的移动块，向着法兰盘的方向移动外磁套，所述移动块在移动槽内移动，在磁力的作用下带动移动柱和掺料斗移动，当所述移动块移动到弧形槽处时，能够转动外磁套，从而带动移动柱和掺料斗进行旋转。

5、优选的，所述移动柱的表面上固定套设有两个滚珠轴承，且两个滚珠轴承位于内磁套的两侧。

6、优选的，所述挡环的内侧开设有多个凹槽，且凹槽内滚动连接用于对移动柱进行支撑的滚珠。

7、优选的，所述外磁套上固定连接有推杆，所述腔体上转动连接有用于对推杆进行限位固定的卡勾。

8、优选的，所述掺料斗的底部开设有供封堵板插接的容纳槽，所述封堵板的表面固定连接有裙边，所述容纳槽的内壁开设有与裙边相适配的裙边放置槽。

9、优选的，所述限位部包括连接杆，所述连接杆与封堵板相连，所述放置槽内固定连接有多个供连接杆贯穿，并对其进行支撑的支撑套，所述连接杆远离封堵板的一端固定连接有限位块。

10、本实用新型的有益效果如下：

11、一、移动外磁套，在磁力的作用下带动内磁套和移动柱移动，从而带动料斗一起移动，掺料斗在未进入坩埚上方范围时，封堵板会跟随掺料斗一起运动，当掺料斗即将进入到坩埚范围内时，限位部与挡环接触，外磁套带动掺料斗继续移动时，挡环对限位部的端部进行了阻挡，掺料斗在坩埚范围内继续移动的过程中，封堵板逐渐解除了对漏孔的遮挡，使得母合金能够逐渐下落到坩埚内的硅液中。

12、二、外磁套移动到位时，转动外磁套带动掺料斗转动，使得能够将掺料斗内存留的母合金倒入到硅液内，避免了母合金全部被倾倒在某一处位置，加快了母合金的融化，同时提高了母合金与硅液混合的均匀性。

技术特征：

1.一种单晶硅掺杂装置，包括腔体(1)，且腔体(1)的开口端固定连接有法兰盘(2)，其特征在于，所述腔体(1)内设置有移动柱(3)，所述移动柱(3)的端部可拆卸安装有掺料斗(4)，所述移动柱(3)远离掺料斗(4)一端的表面固定套设有内磁套(5)，所述腔体(1)的表面滑动套设有与内磁套(5)相互吸引的外磁套(6)；

2.根据权利要求1所述的一种单晶硅掺杂装置，其特征在于，所述腔体(1)上开设有移动槽和弧形槽，所述弧形槽设置在移动槽的端部，并且移动槽和弧形槽相互连通，所述外磁套(6)的内侧固定连接有与移动槽和弧形槽均相适配的移动块(10)，向着法兰盘(2)的方向移动外磁套(6)，所述移动块(10)在移动槽内移动，在磁力的作用下带动移动柱(3)和掺料斗(4)移动，当所述移动块(10)移动到弧形槽处时，能够转动外磁套(6)，从而带动移动柱(3)和掺料斗(4)进行旋转。

3.根据权利要求1所述的一种单晶硅掺杂装置，其特征在于，所述移动柱(3)的表面上固定套设有两个滚珠轴承(11)，且两个滚珠轴承(11)位于内磁套(5)的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种单晶硅掺杂装置，其特征在于，所述挡环(12)的内侧开设有多个凹槽，且凹槽内滚动连接用于对移动柱(3)进行支撑的滚珠(13)。

5.根据权利要求1所述的一种单晶硅掺杂装置，其特征在于，所述外磁套(6)上固定连接有推杆(14)，所述腔体(1)上转动连接有用于对推杆(14)进行限位固定的卡勾(15)。

6.根据权利要求1所述的一种单晶硅掺杂装置，其特征在于，所述掺料斗(4)的底部开设有供封堵板(8)插接的容纳槽，所述封堵板(8)的表面固定连接有裙边(16)，所述容纳槽的内壁开设有与裙边(16)相适配的裙边放置槽。

7.根据权利要求1所述的一种单晶硅掺杂装置，其特征在于，所述限位部(9)包括连接杆(91)，所述连接杆(91)与封堵板(8)相连，所述放置槽内固定连接有多个供连接杆(91)贯穿，并对其进行支撑的支撑套(92)，所述连接杆(91)远离封堵板(8)的一端固定连接有限位块(93)。

技术总结
本技术涉及单晶炉技术领域，具体涉及一种单晶硅掺杂装置，包括腔体，且腔体的开口端固定连接有法兰盘，所述腔体内设置有移动柱，所述移动柱的端部可拆卸安装有掺料斗，所述移动柱远离掺料斗一端的表面固定套设有内磁套，所述腔体的表面滑动套设有与内磁套相互吸引的外磁套，所述掺料斗的底部开设有漏孔，所述掺料斗的底部设置有用于对漏孔进行封堵的封堵板，所述移动柱上开设有放置槽。本技术通过相关结构的配合，掺料斗在进入坩埚范围内时，封堵板能够解除对漏孔的封堵，使得母合金颗粒能够从漏孔内逐渐落下，避免了母合金全部被倾倒在某一处位置，提高了母合金与硅液混合的均匀性。

技术研发人员：王燕飞,王亚普,王艺澄,文勇,郭光华,王军磊
受保护的技术使用者：包头美科硅能源有限公司
技术研发日：20240426
技术公布日：2025/1/28