本发明涉及光伏拉晶，具体涉及一种ccz连续拉晶的加料装置及方法。
背景技术：
1、光伏单晶硅片作为高效太阳能电池的核心基材，其品质的均匀性与稳定性直接决定了电池的最终转换效率。相比传统的直拉法，连续加料直拉法能够在单晶拉制过程中持续补充多晶硅原料，从而维持坩埚内熔体液位的基本恒定。然而，现有的ccz技术在实现颗粒硅连续加料的过程中，面临两个关键的技术瓶颈：
2、一、料管堵塞风险：为了防止颗粒硅在下落过程中飘散并溢出到热场其他区域如加热器表面造成污染或短路事故，并确保颗粒硅完全进入主坩埚，加料管的下端出口必须深入至主坩埚口内部区域。而单晶炉的加热器正位于主坩埚外围，这使得加料管在穿过高温区时，其管壁及内部的颗粒硅会被强烈辐射加热。部分颗粒硅在料管内过早熔化，形成液态硅。这些液态硅在随后的上升或下落过程中，因与温度相对较低的料管壁接触或自身温度波动而发生二次凝固，像“钟乳石”一样逐渐堆积、生长。在长达数百小时的连续运行后，这种硅结晶会最终堵塞料管，导致加料中断，迫使整个拉晶过程非正常结束，严重制约了ccz技术的规模化稳定应用。
3、二、熔体扰动问题：颗粒硅以一定的速度和动量持续落入硅熔体，会对液面产生冲击，引发剧烈的液面波动。这种波动会直接传递到晶体生长的固液界面，扰动热场的稳定性，导致晶体产生位错、甚至断棱、断线，影响晶体的成品率和质量。同时，剧烈的波动也会影响掺杂剂在熔体中的均匀分布，不利于电阻率的精确控制。
技术实现思路
1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种ccz连续拉晶的加料装置及方法，其中一种ccz连续拉晶的加料装置，包括加料管和送气单元，所述加料管安装在单晶炉上且其输出端竖直延伸至坩埚上方，所述送气单元包括同轴安装在加料管外部的进气管，所述进气管位于单晶炉内坩埚上方的高温区，所述进气管顶端连接气源，气源向进气管内输送冷却介质对加料管进行冷却；所述进气管底部同轴安装有出气嘴，所述出气嘴将进气管内的冷却介质沿加料管轴线方向竖直向下输送至坩埚内的熔体表面。
2、为了确保冷却介质不会对坩埚内的拉晶过程产生影响且可以在熔体表面形成一侧缓冲气垫从而依次波纹产生，具体设置了如下特征：所述冷却介质为氩气。
3、为了增强与氩气的热交换效率，将加料管从高温环境吸收的热量快速带走，具体设置了如下特征：所述加料管位于进气管内的部位外壁设置有散热翅片，所述散热翅片沿加料管径向延伸并等间距环绕加料管外壁。
4、为了实现出气嘴喷出的氩气可以均匀环绕加料管的输出端并均匀的接触熔体表面，具体设置了如下特征：所述进气管底端设置有两个同轴的环状槽，所述两个环状槽内分别设置有若干个第一出气孔和第二出气孔，所述第一出气孔和第二出气孔环绕进气管轴线等间距分布，所述第一出气孔与进气管轴线的间距大于第二出气孔与进气管轴线的间距，所述出气嘴顶部设置有与环状槽相匹配的插装头，所述出气嘴的插装头插装在两个环状槽中，所述加料管位于出气嘴轴线处设置的轴腔内。
5、优选的，所述出气嘴内同轴设置有第一气腔，所述出气嘴顶端设置有与第一出气孔同轴的第一进气通道，所述第一进气通道连通第一出气孔与第一气腔，所述第一气腔贯通至出气嘴底部形成与出气嘴同轴的环形出风口。
6、为了利用氩气对加料管内的颗粒硅原料进行缓速，具体设置了如下特征：所述插装头上设置有与第二出气孔处于同一轴线上的第二进气通道，所述第二进气通道连通位于出气嘴底部的扇形出风口，所述扇形出风口沿出气嘴径向延伸并连通至轴腔内。
7、为了避免颗粒硅原料撞击加料管内壁，具体设置了如下特征：
8、所述轴腔的内径大于加料管的外径。
9、为了提升了气流与颗粒硅的接触覆盖率，具体设置了如下特征：所述扇形出风口的高度低于加料管的输出端，所述扇形出风口具有向轴腔轴线扩大的开口宽度。
10、为了根据不同的拉晶阶段对氩气的流速进行控制，具体设置了如下特征：所述进气管与气源的连接处设置有流量控制器。
11、一种ccz连续拉晶的加料方法，采用一种ccz连续拉晶的加料装置实现，包括以下步骤：步骤一、在加料管向坩埚内输送原料的过程中，向进气管通入氩气；
12、步骤二、在根据拉晶的不同阶段动态调节氩气的流量；
13、步骤三、氩气流经加料管外壁，对其进行主动冷却，防止颗粒硅在加料管内熔化堵塞；
14、步骤四、氩气通过出气嘴从进气管下端吹出，在硅熔体表面形成气垫，缓冲下料冲击并稳定液面。
15、本发明相比较于现有技术的有益效果是：
16、其一，本发明通过送气单元主动对加料管经过单晶炉内的高温区进行冷却，使内部的颗粒硅原料低于硅的熔点，避免了颗粒硅在加料管内的熔融到凝固的循环，有效防止加料管堵塞。
17、其二，本发明通过出气嘴定向喷射氩气，氩气利用熔体本身的表面张力，使其表面变得“紧绷”，从而抑制因加料冲击而产生的波动传播和放大，使液面更快恢复平静。有效抑制了加料冲击波，液面波动幅度降低超过50%。
18、其三，本发明的出气嘴通过第二进气通道与扇形出风口的配合，使氩气直接喷入轴腔内，针对性地对加料管内下落的颗粒硅施加阻力，实现对颗粒硅的精准缓速，减轻对熔体液面的冲击。
1.一种ccz连续拉晶的加料装置，其特征在于，包括加料管（1）和送气单元（2），所述加料管（1）安装在单晶炉上且其输出端竖直延伸至坩埚上方，所述送气单元（2）包括同轴安装在加料管（1）外部的进气管（2a），所述进气管（2a）位于单晶炉内坩埚上方的高温区，所述进气管（2a）顶端连接气源，气源向进气管（2a）内输送冷却介质对加料管（1）进行冷却；
2.根据权利要求1所述的一种ccz连续拉晶的加料装置，其特征在于，所述冷却介质为氩气。
3.根据权利要求1所述的一种ccz连续拉晶的加料装置，其特征在于，所述加料管（1）位于进气管（2a）内的部位外壁设置有散热翅片（1a），所述散热翅片（1a）沿加料管（1）径向延伸并等间距环绕加料管（1）外壁。
4.根据权利要求1所述的一种ccz连续拉晶的加料装置，其特征在于，所述进气管（2a）底端设置有两个同轴的环状槽（2a1），所述两个环状槽（2a1）内分别设置有若干个第一出气孔（2a2）和第二出气孔（2a3），所述第一出气孔（2a2）和第二出气孔（2a3）环绕进气管（2a）轴线等间距分布，所述第一出气孔（2a2）与进气管（2a）轴线的间距大于第二出气孔（2a3）与进气管（2a）轴线的间距，所述出气嘴（2b）顶部设置有与环状槽（2a1）相匹配的插装头（2b1），所述出气嘴（2b）的插装头（2b1）插装在两个环状槽（2a1）中，所述加料管（1）位于出气嘴（2b）轴线处设置的轴腔（2b2）内。
5.根据权利要求4所述的一种ccz连续拉晶的加料装置，其特征在于，所述出气嘴（2b）内同轴设置有第一气腔（2b3），所述出气嘴（2b）顶端设置有与第一出气孔（2a2）同轴的第一进气通道（2b4），所述第一进气通道（2b4）连通第一出气孔（2a2）与第一气腔（2b3），所述第一气腔（2b3）贯通至出气嘴（2b）底部形成与出气嘴（2b）同轴的环形出风口（2b5）。
6.根据权利要求4所述的一种ccz连续拉晶的加料装置，其特征在于，所述插装头（2b1）上设置有与第二出气孔（2a3）处于同一轴线上的第二进气通道（2b6），所述第二进气通道（2b6）连通位于出气嘴（2b）底部的扇形出风口（2b7），所述扇形出风口（2b7）沿出气嘴（2b）径向延伸并连通至轴腔（2b2）内。
7.根据权利要求6所述的一种ccz连续拉晶的加料装置，其特征在于，所述轴腔（2b2）的内径大于加料管（1）的外径。
8.根据权利要求6所述的一种ccz连续拉晶的加料装置，其特征在于，所述扇形出风口（2b7）的高度低于加料管（1）的输出端，所述扇形出风口（2b7）具有向轴腔（2b2）轴线扩大的开口宽度。
9.根据权利要求1所述的一种ccz连续拉晶的加料装置，其特征在于，所述进气管（2a）与气源的连接处设置有流量控制器（2c）。
10.一种ccz连续拉晶的加料方法，采用权利要求1-9任一项所述的一种ccz连续拉晶的加料装置实现，其特征在于，包括以下步骤：