CN220224432U - 一种用于晶体拉制时的晶体导向套 - Google Patents

Abstract

一种用于晶体拉制时的晶体导向套，涉及人工晶体制备技术领域，本实用新型通过在导向套主体上设置多条切割槽使导向套主体被分割为多瓣结构，位于导向套主体上的导向孔大小可以实现直径大小调节，在对所拉制晶体导向的同时，还可以避免因所拉制晶体直径大小不一致时卡死的现象等，本实用新型具有结构简便，使用效果好等特点，适合大范围的推广和应用。

Description

一种用于晶体拉制时的晶体导向套

技术领域

本实用新型涉及人工晶体制备技术领域，尤其涉及一种用于晶体拉制时的晶体导向套。

背景技术

随着光伏行业的发展，全球对多/单晶硅的需求增长迅猛，市场供不应求。受此影响，作为太阳能电池主要原料的多/单晶硅价格快速上涨，国内很多企业均在扩产。

以多/单晶硅为例，多/单晶硅在整个生产过程中，硅芯的使用量非常大。现有的硅芯大多是通过区熔的方式制备获得的(主要通过高频线圈、籽晶夹头来完成拉制过程)。其工作原理如下：工作时通过给高频线圈通入高频电流，高频感应加热，使高频线圈产生电流对原料棒产生磁力线；加热后的原料棒上端头形成熔化区，然后将籽晶插入熔化区；当籽晶的端头与原料棒的融区融为一体后，慢慢提升籽晶，熔化后的原料融液就会跟随籽晶上升，形成一个新的柱形晶体。这个新的柱形晶体便是硅芯的制成品。

多/单晶硅生产企业在实际生产过程中发现，对于硅芯制备过程中出现的余料、不小心折断的硅芯、在还原、切割、磨抛等工艺阶段产生的碎料等的处理非常繁琐。很多企业为了图省事，直接将上述余料、断芯、碎料丢弃或者长期堆放在仓库中。还有一些企业将上述碎料进行回收，通过直拉炉拉制成硅棒，然后使用硅棒再拉制成硅芯。这样不仅增加了硅芯拉制的成本，还造成了较大的资源浪费等。也有一些企业将上述碎料进行回收，通过直拉炉拉制成硅棒，然后通过多线切割机将硅棒切成多根尺寸为8mm*8mm或10mm*10mm的柱状硅棒，这样不仅增加了柱状硅棒的生产成本，在切割过程中还可能引入更多的杂质，在降低产品质量的同时，还造成了较大的资源浪费等。那么如何将碎硅料进行再利用就成了本领域技术人员的长期技术诉求之一。

为了解决上述技术问题，本申请人于2023年3月21日向国知局递交了“用于同时拉制多根晶体的晶体冷却装置及人工晶体制备设备”的PCT专利申请，国际申请号为PCT/CN2023/082901，该申请使得能够利用冷却介质在坩埚上方的空间形成低温区，从而形成下高上低的温度梯度，实现了降低坩埚上方熔融硅液的温度，增加硅液的粘稠度，利于硅液跟随籽晶结晶。最重要的是，可以对硅芯进行冷却，进而提高硅芯的拉制速度。同时在提高硅芯拉制速度的同时，还实现了多根硅芯的同时拉制等。该申请用于碎硅料同时拉制多根硅芯的装置时，有效的避免了碎硅料的资源浪费等。

上述技术方案在实际应用中发现，由于设置在晶体冷却盘上的硅芯拉制孔直径是大于所拉制硅芯的直径的，此时新拉制的硅芯的外缘面与硅芯拉制孔之间的间隙较大，就会导致新拉制的硅芯在硅芯拉制孔内晃动，也就是说硅芯拉制孔的主要作用就是对所拉制的硅芯进行冷却，无法实现对所拉制的硅芯进行导向等。

因此，如何提供一种用于晶体拉制时的晶体导向套就成了本领域技术人员的长期技术诉求之一。

发明内容

为了实现所述发明目的，本实用新型公开了一种用于晶体拉制时的晶体导向套，本实用新型将导向套主体设置为多瓣结构，位于导向套主体上的导向孔大小可以实现直径大小调节，在对所拉制晶体导向的同时，还可以避免因所拉制晶体直径大小不一致时卡死的现象等。

为了实现上述发明的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于晶体拉制时的晶体导向套，包括导向套主体、导向孔和切割槽，在所述导向套主体的外缘面上设有下端小上端大的锥形面，在导向套主体上面的中部设有贯通至导向套主体下面的导向孔，在导向套主体的上面设置至少两条贯通至导向套主体下面的切割槽。

所述的用于晶体拉制时的晶体导向套，所述导向套主体下面的中部设有向上凹陷的导向孔，在导向孔的上面设有下端小上端大的锥形孔，所述锥形孔的上面贯通至导向套主体的上面。

所述的用于晶体拉制时的晶体导向套，所述导向套主体设置在晶体冷却盘上的晶体拉制孔内。

所述的用于晶体拉制时的晶体导向套，所述切割槽设置为两条时，两条切割槽沿导向套主体的径向中心线设置使得导向套主体被分割为两瓣。

所述的用于晶体拉制时的晶体导向套，所述切割槽设置为多条时，多条切割槽均布在导向套主体上。

所述的用于晶体拉制时的晶体导向套，所述切割槽的形状为直线形或波浪形结构。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过在导向套主体上设置多条切割槽使导向套主体被分割为多瓣结构，位于导向套主体上的导向孔大小可以实现直径大小调节，在对所拉制晶体导向的同时，还可以避免因所拉制晶体直径大小不一致时卡死的现象等，本实用新型具有结构简便，使用效果好等特点，适合大范围的推广和应用。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型中半个导向套主体的结构示意图；

图3是图1的俯视结构示意图；

图4是本实用新型中在导向套主体上设置四条切割槽的结构示意图；

图5是本实用新型的应用示意图；

图6是图5的炸开结构示意图；

在图中：1、锥形孔；2、导向套主体；3、锥形面；4、导向孔；5、晶体拉制孔；6、盖板；7、螺栓；8、晶体冷却盘；9、螺孔；10、晶体穿孔；11、螺栓穿孔；12、切割槽。

具体实施方式

下面通过实施例对本申请进行详细描述，但并不意味着存在对本申请而言任何不利的限制。本文已经详细地描述了本申请，其中也公开了其具体实施例方式，对本领域的技术人员而言，在不脱离本申请精神和范围的情况下针对本申请具体实施方式进行各种变化和改进将是显而易见的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的创新点主要是通过在导向套主体2上设置多条切割槽12使导向套主体2被分割为多瓣结构，然后通过将导向套主体2的外缘面上设置为下端小上端大的锥形面3，进而使位于导向套主体2上的导向孔4大小可以实现直径大小调节，在对所拉制晶体导向的同时，还可以避免因所拉制晶体直径大小不一致时卡死的现象等。

结合附图1～6，本实用新型所述的一种用于晶体拉制时的晶体导向套，包括导向套主体2、导向孔4和切割槽12，在所述导向套主体2的外缘面上设有下端小上端大的锥形面3，在导向套主体2上面的中部设有贯通至导向套主体2下面的导向孔4，在导向套主体2的上面设置至少两条贯通至导向套主体2下面的切割槽12，通过切割槽12的设置将导向套主体2分割为多瓣的结构。

具体实施时，如图1、2所示，可以在所述导向套主体2下面的中部设有向上凹陷的导向孔4，在导向孔4的上面设有下端小上端大的锥形孔1，所述锥形孔1的上面贯通至导向套主体2的上面，通过锥形孔1的设置，可以减少新拉制晶体与导向孔4的接触面积，同时还可以起到在籽晶向下运动接触导向套主体2时，引导籽晶顺利进入导向孔4，即起到一个引导的作用。

进一步，如图5、6所示，所述导向套主体2设置在晶体冷却盘8上的晶体拉制孔5内，实施时，晶体拉制孔5为上端直径大下端直径小的结构，其锥度值与导向套主体2外缘面的锥度值一致。

进一步，如图1、3所示，所述切割槽12设置为两条时，两条切割槽12沿导向套主体2的径向中心线设置使得导向套主体2被分割为两瓣。

进一步，如图4所示，所述切割槽12设置为多条时，多条切割槽12均布在导向套主体2上，需要说明的是，多条切割槽12均布在导向套主体2上的意思为切割槽12均匀的分别在导向套主体2上，使导向套主体2被均匀的分割为多个，比如图4所示的结构，将导向套主体2均匀的分割为四瓣。

进一步，所述切割槽12的形状为直线形或波浪形结构。

本实用新型在具体应用时，如图5、6所示，首先将由切割槽12分割后的导向套主体2放置在晶体冷却盘8上的晶体拉制孔5内，此时晶体拉制孔5的深度值要大于导向套主体2的长度值，这样可以确保导向套主体2在晶体拉制孔5内可以上下移动，通过导向套主体2向上移动进而实现位于导向套主体2上的导向孔4的直径逐渐变大。具体应用时，当所拉制晶体的直径比较均匀时，导向套主体2相对于晶体拉制孔5的位置保持不变，所拉制晶体穿过导向套主体2上的导向孔4，由导向孔4进行导向，避免拉制晶体发生晃动，当所拉制晶体的直径突然变大时，所拉制晶体的外缘面会抵接导向套主体2上导向孔4的下孔口，此时所拉制晶体就会带动导向套主体2向上同步运动，当导向套主体2向上运动时，由于导向套主体2的外缘面为锥形面，导向套主体2越往上运动，此时位于导向套主体2上的切割槽12开口越大，进而使导向孔4的直径也随之变大，直至所拉制晶体顺利通过导向套主体2上的导向孔4；当所拉制晶体的直径变小时，随着导向套主体2的自重，导向套主体2向下运动，位于导向套主体2上的切割槽12开口越小，进而使导向孔4的直径也随之变小。

具体实施时，如图5、6所示，为了防止导向套主体2向上距离过大脱离出晶体拉制孔5，在晶体拉制孔5上端的开口端设置盖板6，盖板6通过螺栓7固定在晶体冷却盘8上；实施时，在盖板6的中部设置晶体穿孔10。

进一步，如图6所示为了便于盖板6的安装，可以在晶体拉制孔5孔口处的晶体冷却盘8上设置螺孔9。

进一步，如图6所示，所述盖板6上设有螺栓穿孔11。

进一步，导向套主体2的材质可以选用石墨材料制作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型的上述实施例可以进行相互组合，并且本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于晶体拉制时的晶体导向套，包括导向套主体（2）、导向孔（4）和切割槽（12），其特征是：在所述导向套主体（2）的外缘面上设有下端小上端大的锥形面（3），在导向套主体（2）上面的中部设有贯通至导向套主体（2）下面的导向孔（4），在导向套主体（2）的上面设置至少两条贯通至导向套主体（2）下面的切割槽（12）。

2.如权利要求1所述的用于晶体拉制时的晶体导向套，其特征是：所述导向套主体（2）下面的中部设有向上凹陷的导向孔（4），在导向孔（4）的上面设有下端小上端大的锥形孔（1），所述锥形孔（1）的上面贯通至导向套主体（2）的上面。

3.如权利要求1所述的用于晶体拉制时的晶体导向套，其特征是：所述导向套主体（2）设置在晶体冷却盘（8）上的晶体拉制孔（5）内。

4.如权利要求1所述的用于晶体拉制时的晶体导向套，其特征是：所述切割槽（12）设置为两条时，两条切割槽（12）沿导向套主体（2）的径向中心线设置使得导向套主体（2）被分割为两瓣。

5.如权利要求1所述的用于晶体拉制时的晶体导向套，其特征是：所述切割槽（12）设置为多条时，多条切割槽（12）均布在导向套主体（2）上。

6.如权利要求1所述的用于晶体拉制时的晶体导向套，其特征是：所述切割槽（12）的形状为直线形或波浪形结构。