专利名称：直拉硅单晶二次加料装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及直拉硅单晶炉的设计及制造技术领域，特别是一种直拉硅单晶二次加料装置。
背景技术：
单晶硅是制备晶体硅太阳电池的一种重要材料。直拉法是生长单晶硅最主要的方法之一，其过程包含加料，升温硅料熔化，拉晶，冷却，出晶。通常情况下，一次升温过后只能生长晶体一根，此后必须等到冷却后在新的坩埚中填料再次升温拉晶。这种技术造成了较大的能耗浪费，同时由于坩埚在冷却后破碎，这种技术每一次升温降温循环将必然消耗一个昂贵的石英坩埚。如果能在现有单晶炉上不经过降温过程实现直拉硅的连续生长，将会大大降低能耗和石英坩埚消耗，降低生产成本，提高生产效率。 专利“一种单晶硅热场二次加料装置”(专利号200820303350. 5)公开了这样一种装置，通过该装置可以在高温下进行二次加料，实现连续生长。但是该专利公开的装置在实际应用中有极大的缺陷，会经常出现硅料把装置下料口堵住而无法下料到坩埚的情况。其他专利中公开的二次加料连续生长装置与此类似，也有同样的问题。这个问题可以通过使用尺寸细小的硅料来改善，但是尺寸细小的硅料一般纯度较低，使用这样的硅料进行连续拉晶可能导致后续单晶生长中发生断棱等严重的后果。因此，二次加料连续生长的关键还是要解决加料装置中无法下料的问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种直拉硅单晶二次加料连续生长装置，可以使单晶生长过程一次升温后不需降温即可进行二次加料拉晶。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种直拉硅单晶二次加料装置，包括中空圆柱体料筒和设置在料筒内的推杆筒，所述的推杆筒内设置有下摆为圆锥体的推杆，所述的料筒底部设置有下料开关，下料开关由多瓣组成，合拢后拼合成一个圆环，所述的圆环的直径小于推杆的圆锥体下摆的圆形下沿的直径。具体的说，本实用新型所述下料开关的瓣数为2 4瓣，这样可以保证不会出现下料口堵住的情况，可以保证二次加料连续生长顺利进行。本实用新型所述的下料开关与料筒连接处设置有下料开关的限位开关。这样可以调节下料开关打开后与垂直方向的角度，以此控制下料速度，避免加料过程中硅液飞溅。为了便于更换及使用，本实用新型所述的料筒的外筒壁上圆周均匀分布设置有上限位和下限位，所述的下限位外沿的直径大于热场炉体上盖通孔直径。进一步的说，本实用新型所述的料筒内部焊接有平衡杆，以此保证推杆的平衡。本实用新型的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，与过往专利中公开的装置相比，本实用新型重新设计了下料口，其大小可以根据二次加料的硅料尺寸大小进行调节，在二次加料和连续生长过程中不会出现因硅料拥堵而无法下料的现象；该装置不仅限于二次加料和拉晶，也适用于多次加料和拉晶；该装置不仅限于直拉硅单晶生长，也适用于其他类似材料(如锗，砷化镓等)直拉单晶的生长。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。图I是本实用新型的优选实施例的结构示意图；图中1、料筒，2、上限位，3、推杆，4、推杆筒，5、下限位，6、下料开关的限位开关，7、圆锥形下摆，8、平衡杆，9、下料开关。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简 化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如图I所示的一种直拉硅单晶二次加料装置，包括中空圆柱体料筒I和设置在料筒I内的推杆筒4，推杆筒4内设置有下摆为圆锥体的推杆3，料筒4底部设置有下料开关9，下料开关9与料筒I连接处设置有下料开关的限位开关6，下料开关9由4瓣组成，合拢后拼合成一个圆环，圆环的直径小于推杆的圆锥体下摆7的圆形下沿的直径。料筒的外筒壁上圆周均匀分布设置有上限位2和下限位5，下限位5外沿的直径大于热场炉体上盖通孔直径；料筒内部焊接有平衡杆8。使用时，步骤如下I、打开籽晶腔，将提拉头上的籽晶卸下，将装满硅料并且底部关闭的本装置换上，通过夹头紧固。其中，底部开关可根据硅料尺寸事先调节开口大小。2、将本装置提升至籽晶腔中，保证其下部高于热场炉盖。3、打开热场炉盖，缓慢下降本装置，装置的下限位会被炉盖边缘卡住，装置中的推杆会在硅料和本身重力作用下继续下降，被推杆底关闭的加料口也会逐渐打开至预先设定位置，将硅料加到坩埚中。在加料开关全部打开后停止下降提拉头。4、待加料完毕，提升装置，在装置完全离开热场炉盖上方后，关闭炉盖。5、取出装置，在提拉头上换上籽晶，关闭籽晶腔，可以进行二次拉晶。以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式
，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式
做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。
权利要求1.一种直拉硅单晶二次加料装置，包括中空圆柱体料筒和设置在料筒内的推杆筒，所述的推杆筒内设置有下摆为圆锥体的推杆，其特征在于所述的料筒底部设置有下料开关，下料开关由多瓣组成，合拢后拼合成一个圆环，所述的圆环的直径小于推杆的圆锥体下摆的圆形下沿的直径。
2.如权利要求I所述的直拉硅单晶二次加料装置，其特征在于所述下料开关的瓣数为2 4瓣。
3.如权利要求I所述的直拉硅单晶二次加料装置，其特征在于所述的下料开关与料筒连接处设置有下料开关的限位开关。
4.如权利要求I所述的直拉硅单晶二次加料装置，其特征在于所述的料筒的外筒壁上圆周均匀分布设置有上限位和下限位，所述的下限位外沿的直径大于热场炉体上盖通孔直径。
5.如权利要求I所述的直拉硅单晶二次加料装置，其特征在于所述的料筒内部焊接有平衡杆。
专利摘要本实用新型涉及一种直拉硅单晶二次加料装置，包括中空圆柱体料筒和设置在料筒内的推杆筒，所述的推杆筒内设置有下摆为圆锥体的推杆，所述的料筒底部设置有下料开关，下料开关由多瓣组成，合拢后拼合成一个圆环，所述的圆环的直径小于推杆的圆锥体下摆的圆形下沿的直径。本实用新型重新设计了下料口，其大小可以根据二次加料的硅料尺寸大小进行调节，在二次加料和连续生长过程中不会出现因硅料拥堵而无法下料的现象；该装置不仅限于二次加料和拉晶，也适用于多次加料和拉晶；该装置不仅限于直拉硅单晶生长，也适用于其他类似材料(如锗，砷化镓等)直拉单晶的生长。
文档编号C30B29/06GK202671707SQ20122020172
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者薛巧军, 刘富林, 季凤 申请人:常州顺风光电材料有限公司