一种带侧方加料装置的单晶炉
技术领域
本实用新型涉及一种带侧方加料装置的单晶炉，具体属于单晶硅生产技术领域。
背景技术
硅材料按照晶体结构可分为单晶硅、多晶硅和非晶硅。单晶硅材料是指硅原子在三维空间有规律周期性的不间断排列，形成一个完整的晶体材料，材料性质体现的是各向异性，即在不同的晶体方向上各种性质都存在差异。多晶硅材料则是指由两个以上尺寸不同的单晶硅组成的硅材料，它的材料性质体现的是各向同性。非晶硅材料是指硅原子在短距离内有序排列而在长距离内无序排列的硅材料，其材料的性质显示各向同性。对于多晶硅来说，熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，结晶成多晶硅。若熔融的单质硅在凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。
目前制造单晶硅的方法主要有直拉法、磁场直拉法、区熔法以及双坩埚拉晶法。单晶炉是一种在保护性气体（氮气、氦气为主）环境中，用加热器将多晶硅等多晶材料熔化，用直拉法生长无错位单晶的设备。单晶炉广泛用于太阳能光伏发电的单晶硅棒制造和半导单晶硅棒的制造。太阳能光伏发电是全世界公认的清洁能源，它取之不尽，用之不竭，是人类发展所需的理想的能源，世界各国都在大力发展。但是，其发展受制于两个瓶颈，一是受制于材料的光电转换效率，二是太阳能光伏发电组件制造成本较高，尤其是前期制造所需要消耗的能源比较高，因此整体应用和普及速度不快。在光电转换效率方面，虽然近几年有了一定的提高，单位组件的成本也有下降，推动了光伏产业的发展。但由于转换效率有极限限制，提升空间越来越窄，后续发展空间很少，从而转换效率的因素对后续快速发展光伏发电的动能越来越小。
目前降低制造单晶硅的能耗的改进主要围绕两个方面进行，一是改变投料的方式，也即将停炉投料改变为不停炉投料。二是改变拉制单晶硅棒方法，也即由分步法拉制单晶硅棒改变为连续法拉制单晶硅棒。
现有技术，中国专利文献CN108103568A，采用的是炉盖处斜面加料方式。这种加料方式存在以下缺点：1、加料管折弯较多，容易造成硅料堆积卡料；2、硅料从加料器通过倾斜料管滑入石英埚，落料高度高，硅料速度快，对液面冲击大，容易造成硅液飞溅及液面波动；3、落料与拉晶区域没有隔离，落料引起的波动直接影响拉晶质量。本实用新型针对上述缺点进行了克服，提供了一种结构简单、不卡料、落料冲击小、拉晶区域液面平稳的带侧方加料装置的单晶炉。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、不卡料、落料冲击小、拉晶区域液面平稳的带侧方加料装置的单晶炉。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种带侧方加料装置的单晶炉，其包括炉体、设于所述炉体内的导流筒、设于所述导流筒下方的石英坩埚和设于所述炉体上的侧方加料装置；所述侧方加料装置包括设于所述炉体上的加料连接口和振动输料装置，所述加料连接口设于所述炉体侧面，所述振动输料装置包括水平设置的输料管，所述输料管的出料口穿过所述加料连接口后位于所述石英坩埚上方。
作为本实用新型的进一步改进，所述石英坩埚内设有石英筒，所述石英筒下部设有连通口。
作为本实用新型的进一步改进，所述输料管的出料口位于所述石英坩埚和石英筒之间区域的正上方位置。
作为本实用新型的进一步改进，所述加料连接口与振动输料装置通过波纹管相连，所述波纹管套设于所述输料管外侧。
作为本实用新型的进一步改进，所述振动输料装置还包括设于所述输料管上的振动器，用于实现所述输料管内物料的水平输送。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本实用新型所提供的一种带侧方加料装置的单晶炉，输料管水平设置，通过振动输料装置进行水平送料，不存在卡料现象；硅料经水平输送后通过输料管的出料口落入液面，落料起始位置距离液面高度低，造成的冲击小；硅料落料区域与晶棒拉晶区域由石英筒进行了隔离，拉晶区域处液面平稳，不受落料区域液面波动的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大示意图。
其中：1炉体、2石英坩埚、3导流筒、4石英筒、5连通口、6加料连接口、7波纹管、8输料管、81出料口、9振动输料装置、10晶棒。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。
如图1-2所示的一种带侧方加料装置的单晶炉，其包括炉体1、设于所述炉体1内的导流筒3、设于所述导流筒3下方的石英坩埚2和设于所述炉体1上的侧方加料装置。所述侧方加料装置包括设于所述炉体1上的加料连接口6和振动输料装置9，所述加料连接口6设于所述炉体1侧面，所述振动输料装置9包括水平设置的输料管8，所述输料管8的出料口81穿过所述加料连接口6后位于所述石英坩埚2上方。本实施例中，所述振动输料装置9还包括设于所述输料管8上的振动器，用于实现所述输料管8内物料的水平输送。通过所述振动输料装置9进行水平送料，不存在卡料现象；硅料经水平输送后通过所述输料管8的出料口81落入液面，落料起始位置距离液面高度低，造成的冲击小。
所述石英坩埚2内设有石英筒4，所述石英筒4下部设有连通口5。所述输料管8的出料口81位于所述石英坩埚2和石英筒4之间区域的正上方位置。在所述石英筒4内的液面区域进行拉晶，形成拉晶区域，在所述石英坩埚2与石英筒4之间的液面区域进行落料，形成落料区域。当落料区域进行落料时，硅液飞溅和液面波动不会对拉晶区域造成影响，提高了拉晶质量。
所述加料连接口6与振动输料装置9通过波纹管7相连，所述波纹管7套设于所述输料管8外侧。所述波纹管7为软管，用来对所述加料连接口6进行密封，防尘效果好，且避免了将所述振动输料装置9的振动传递给单晶炉体。
具体实施方式：
拉晶过程中，通过所述侧方加料装置的加料口进行加料，硅料进入所述振动输料装置9的输料管8后，在振动器的作用下沿所述输料管8水平运动，运动到所述出料口81处后，掉落进所述石英坩埚2和石英筒4之间的落料区域，由于所述落料区域与所述石英筒4之间设有连通口5，熔化后的硅液通过所述连通口5进入所述石英筒4内，与此同时在所述石英筒4内进行拉晶作业。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
