CN201506846U - 用于单晶炉的二次加料圆棒夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于单晶炉的二次加料圆棒夹具，包括调节杆、飞轮和至少2个环形均布于晶棒周围的抓杆，所述调节杆包括连接杆和压杆，所述压杆一端与连接杆下端螺纹连接，其另一端与飞轮螺纹连接，所述抓杆包括主抓杆、抓销和连杆，所述主抓杆一端通过连杆与连接杆活动连接，另一端与抓销固定连接，主抓杆又通过调节件与飞轮连接，主抓杆与连杆活动连接。本实用新型提供了一种可对单晶炉多次加料且体积小、操作简单的用于单晶炉的二次加料圆棒夹具。

Description

用于单晶炉的二次加料圆棒夹具

技术领域

本实用新型涉及一种用于单晶炉的二次加料圆棒夹具，属于单晶炉配件技术领域。

背景技术

单晶炉是生产太阳能电池所需单晶硅的拉晶装置。在惰性气体环境下，石英坩埚内填充硅原料后，加热至高温使硅料熔解，通过籽晶的旋转和液体之间的张力向上提拉来制造单晶。目前，拉晶多采用一次加料方式，即在熔料前一次性地往石英坩埚内加满硅料，由于块状硅料的形状不一，在石英坩埚内所盛放硅料间的空隙大，从而不能充分利用石英坩埚的有限空间。此外，为了节能而采用导流筒设计的热场，石英坩埚上方还必须留有空间。因此，基于上述两种原因，在硅料完全熔化后石英坩埚上方仍有大量空间剩余，石英坩埚未得到充分利用。然而，单只石英坩埚拉出的单晶量少，而石英坩埚使用一次后即报废，其在单晶生产成本中占相当大的比例，产生生产成本高且生产效率低的现象。另外，目前虽然有部分厂家已实现了单晶炉的二次加料，但由于二次加料装置多采用石英制备，使用过程中易损坏，使用寿命短，且这种加料装置通常都有1米多高，装卸操作不便，因此，需设计一种对单晶炉可多次加料且操作简便的装置来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服背景技术中存在的缺陷，提供一种可对单晶炉多次加料且体积小、操作简单的用于单晶炉的二次加料圆棒夹具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于单晶炉的二次加料圆棒夹具，包括调节杆、飞轮和至少个2环形均布于晶棒圆周的抓杆，所述调节杆包括连接杆和压杆，所述压杆一端与连接杆下端螺纹连接，其另一端与飞轮螺纹连接，所述抓杆包括主抓杆、抓销和连杆，所述主抓杆一端通过连杆与连接杆活动连接，另一端与抓销固定连接，主抓杆又通过调节件与飞轮连接，主抓杆与连杆活动连接。

进一步地，为了使得圆棒夹具可夹持的圆棒直径范围变大，所述调节件与主抓杆和飞轮都为活动连接，所述调节件为伸缩杆。

本实用新型的有益效果：本实用新型的用于单晶炉的二次加料圆棒夹具是在原有单晶炉的基础上增设的，利用该二次加料夹具可充分利用石英坩埚的容量，单只石英坩埚装料量可增加20％以上，与现有技术相比，拉等量单晶，可减少石英坩埚的数量，大幅降低成本，提高生产效率，且操作简单。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型用于单晶炉的二次加料圆棒夹具的结构示意图。

其中：1、调节杆；1-1、连接杆；1-2、压杆；2、抓杆；2-1、主抓杆；2-2、抓销；3、连杆；4、飞轮；5、调节件；6、晶棒。

具体实施方式

如图1所示的用于单晶炉的二次加料圆棒夹具，包括调节杆1、飞轮4和至少2个环形均布于晶棒圆周的抓杆2，本案设置有3个抓杆2。调节杆1包括连接杆1-1和压杆1-2，压杆1-2一端与连接杆1-1下端螺纹连接，其另一端与飞轮4螺纹连接，抓杆2包括主抓杆2-1、抓销2-2和连杆3，主抓杆2-1一端通过连杆3与连接杆1-1下端的圆盘活动连接且主抓杆2-1与连杆3活动连接，主抓杆2-1另一端与抓销2-2固定连接。压杆1-2下端伸出飞轮4的中心孔与其螺纹连接。主抓杆2-1通过调节件5与飞轮4连接，调节件5为伸缩杆，其一端与飞轮4上的叶片连接，另一端与主抓杆2-1活动连接。由于各组件之间大多采用活动连接，再加上飞轮4上的飞叶也有一定的可调节范围，使得夹具可夹持的晶棒6直径范围更大，从D80mm到D160mm都可以。晶棒6呈圆柱形，圆周上开有与抓销2-2相应的销孔。夹料时，将抓销2-2插入晶棒6的销孔中，再将压杆1-2向下旋转，直至顶住晶棒6的最上端，然后将飞轮4向上旋转，调节件5同时受到向上和向内的牵引力，致使其下端紧贴晶棒6，抓销2-2就紧紧地勾住了晶棒6。连接杆1-1顶端设置有与单晶炉内的吊装装置上的籽晶夹头相配套的挂钩。由于二次加料过程都是在1000多度高温下进行的，因此二次加料夹具的制备材料都是采用耐高温的金属钼。另外，晶棒6长度根据拉出的单晶晶棒中头部氧含量水平来定。

二次加料前，首先准备好已打完孔并清洗达标的晶棒6，二次加料时，首先将抓销2-2全都插入晶棒6孔内，然后将压杆1-2下旋直至完全顶住圆棒8上端面，然后将飞轮4向上旋转直至抓销2-2抓紧晶棒6，这时将单晶炉内吊装装置下降至一定高度，将连接杆6与吊装装置上的籽晶夹头相连，上升吊装装置将二次加料夹具及晶棒6一起升入炉子副室，将炉子副室缓慢推移到主炉室的正上方，推动时须用带有防护手套的手指稳住晶棒6以防大幅晃动，通过炉子升降机构将炉子副室与主炉室合并；待坩埚内料即将化完后上升埚位使液面距导流筒约50-90mm处，此时将功率设定为75-90KW，并在手动状态下，将晶棒6下降并停留在液面上方10-20mm左右；经过预热2-8分钟左右下降晶棒6至液面下20-50mm开始熔化，化断后，下降坩埚使液面距导流筒的距离仍保持50-90mm，这样做是为了回熔后的液面不至于接触到热屏；再次下降晶棒以浸入硅液，每次浸入的长度以20-50mm为宜，直到熔化完预定用量，完成加料过程。加完料后，使用隔离步骤，更换夹具，进入单晶生长过程。

Claims (3)

1.一种用于单晶炉的二次加料圆棒夹具，其特征在于：包括调节杆(1)、飞轮(4)和至少2个环形均布于晶棒圆周的抓杆(2)，所述调节杆(1)包括连接杆(1-1)和压杆(1-2)，所述压杆(1-2)一端与连接杆(1-1)下端螺纹连接，其另一端与飞轮(4)螺纹连接，所述抓杆(2)包括主抓杆(2-1)、抓销(2-2)和连杆(3)，所述主抓杆(2-1)一端通过连杆(3)与连接杆(1-1)活动连接，另一端与抓销(2-2)固定连接，主抓杆(2-1)又通过调节件(5)与飞轮(4)连接，主抓杆(2-1)与连杆(3)活动连接。

2.如权利要求1所述的用于单晶炉的二次加料圆棒夹具，其特征在于：所述调节件(5)与主抓杆(2-1)和飞轮(4)都为活动连接。

3.如权利要求1所述的用于单晶炉的二次加料圆棒夹具，其特征在于：所述调节件(5)为伸缩杆。

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