[實用新型]一種單晶爐的物料緩沖裝置

有效

• 申請號: 201721800905.2
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN207998652U
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 袁玉平
• 申請（專利權）人: 江蘇拜爾特光電設備有限公司
• 主分類號: C30B15/02
• 分類號: C30B15/02;C30B29/06
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 翁堅剛;湯志和

本實用新型涉及一種單晶爐的物料緩沖裝置，包括筒體、左擋板和右擋板。所述筒體所述的筒體的上下端均開口。所述左擋板和右擋板的數量相等，或者兩者相差一塊，并且兩者相間設置。各塊左擋板按照左高右低的方式固定連接在筒體的內壁上。各塊右擋板按照左低右高的方式固定連接在筒體的內壁上，且位于左擋板的對面。相鄰的左擋板與右擋板之間具有一定的距離，該距離大于使用中所投入的固體硅料顆粒的粒徑，并且上側擋板的下邊沿位于相鄰的下側擋板的板體的上方。本實用新型的物料緩沖裝置使用時有利于降低生產成本、不影響周圍環境、有利于晶體的穩定生長且不會出現多晶生長現象。

技術領域

本實用新型涉及一種單晶爐的部件，特別涉及一種單晶爐的物料緩沖裝置。

背景技術

硅材料按照晶體結構可分為單晶硅、多晶硅和非晶硅。單晶硅材料是指硅原子在三維空間有規律周期性的不間斷排列，形成一個完整的晶體材料，材料性質體現的是各向異性，即在不同的晶體方向上各種性質都存在差異。多晶硅材料則是指由兩個以上尺寸不同的單晶硅組成的硅材料，它的材料性質體現的是各向同性。非晶硅材料是指硅原子在短距離內有序排列而在長距離內無序排列的硅材料，其材料的性質顯示各向同性。對于多晶硅來說，熔融的單質硅在過冷條件下凝固時，硅原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結合起來，結晶成多晶硅。若熔融的單質硅在凝固時，硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。單晶硅具有準金屬的物理性質，有較弱的導電性，其電導率隨溫度的升高而增加，有顯著的半導電性。超純的單晶硅是本征半導體。

目前制造單晶硅的方法主要有直拉法、磁場直拉法、區熔法以及雙坩堝拉晶法。單晶爐是一種在保護性氣體（氮氣、氦氣為主）環境中，用加熱器將多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生長無錯位單晶的設備。單晶爐廣泛用于太陽能光伏發電的單晶硅棒制造和半導單晶硅棒的制造。太陽能光伏發電是全世界公認的清潔能源，它取之不盡，用之不竭，是人類發展所需的理想的能源，世界各國都在大力發展。但是，其發展受制于兩個瓶頸，一是受制于材料的光電轉換效率，二是太陽能光伏發電組件制造成本較高，尤其是前期制造所需要消耗的能源比較高，因此整體應用和普及速度不快。在光電轉換效率方面，雖然近幾年有了一定的提高，單位組件的成本也有下降，推動了光伏產業的發展。但由于轉換效率有極限限制，提升空間越來越窄，后續發展空間很少，從而轉換效率的因素對后續快速發展光伏發電的動能越來越小。

目前降低制造單晶硅的能耗的改進主要圍繞兩個方面進行，一是改變投料的方式，也即將停爐投料改變為不停爐投料。二是改變拉制單晶硅棒方法，也即由分步法拉制單晶硅棒改變為連續法拉制單晶硅棒。

對于不停爐投料，中國專利文獻CN101403136A（專利申請號為200810175871.1以下簡稱文獻1）公開了一種硅單晶爐連續投料裝置及設有該裝置的硅單晶爐。文獻1多出了一個設置在硅單晶爐主室上部的硅單晶爐副室，所述的硅單晶爐連續投料裝置設置在副室中。所述的硅單晶爐裝置包括料筒，料筒的底邊內翻并卡設一硅片。使用時料筒中裝有硅原料，料筒進入副室后，由上向下由其上部外側坐落在設置在主室的上端開口處的銷軸上，通過相應的傳動機構使得壓桿向下運動，從而壓碎硅片，而使得硅片與硅原料一起落入石英坩堝的溶硅液面，而完成投料。文獻1的投料裝置能夠在不開爐的條件下,連續向石英坩堝內投料,使得硅單晶爐產量和成品率增高,降低能耗和成本。但是卻存在結構及操作較為復雜的問題。另外，由于這種投料方式是將一爐料一次性投下，在完成一爐原料拉晶生產后，在不停爐的情況下，為準備新一爐的原料，而進行的投料方面的改進，故無法進行單晶硅棒的連續拉制。