[发明专利]多晶硅装料设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种装料设备及其控制方法，尤其涉及一种多晶硅装料设备及其控制方法。

背景技术

随着世界资源匮乏和污染日益严重，太阳能光伏越来越受到各国的重视。目前，太阳能级多晶硅电池在光伏行业占有主要的市场。在制备太阳能级多晶硅电池硅料过程中，铸锭是必经环节。铸锭多晶硅工艺如下：将多晶硅料装入石英坩埚，然后和石英坩埚一起进入铸锭炉，最后进行铸锭。目前多晶硅装入石英坩埚基本依靠人工：将由平面的硅料放在坩埚四周和底部，然后装入不规则的大块硅料，最后小块、小颗粒或者碎片硅料进行填充大块硅料之间的缝隙。

由上可见，现有多晶硅装料过程存在以下问题：1、多晶硅装料时间长，效率低。每炉装硅料420kg需要时间大约2个小时，装料效率低；2、人工装料易带入新的杂质。在装料过程中，由于人工因素，会导致多层面带入新的杂质，如人的头发、头皮屑、汗及其外装等将易带入新的杂质。3、装的硅料少。由于硅料形状不规则，装料过程中浪费了很多坩埚空间，每炉产量低，单位质量成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多晶硅装料设备及其控制方法，能够大大减小装料时间，避免人工引入的污染影响铸锭质量，从而提高铸锭产量，且设备结构简单，易于控制操作。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种多晶硅装料设备，包括石英坩埚，其中，所述石英坩埚设于坩埚平台上，所述石英坩埚的上方设有悬吊支架，所述悬吊支架通过缓冲机构和固定器相连，所述固定器上设有吸盘，所述悬吊支架和坩埚平台之间设有升降机构。

上述的多晶硅装料设备，其中，所述升降机构为液压升降机构，所述液压升降机构和悬吊支架相连。

上述的多晶硅装料设备，其中，所述升降机构为固定在底座上的平台升降机构，所述平台升降机构位于坩埚平台和底座之间。

上述的多晶硅装料设备，其中，所述固定器为旋转圆盘，所述旋转圆盘上等间隔设有多个吸盘。

上述的多晶硅装料设备，其中，所述缓冲机构为充气气囊或弹簧，所述充气气囊或弹簧和吸盘上的抽气装置相连。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是还提供一种上述多晶硅装料设备的控制方法，包括如下步骤：a)对吸盘进行抽气，将待装入的块状多晶硅吸附固定在吸盘上；b)调整带有块状多晶硅的固定器到石英坩埚上方的预设位置，启动悬吊支架和坩埚平台之间的升降机构，将块状多晶硅装入石英坩埚内；c)将块状多晶硅装入石英坩埚后，对吸盘进行充气释放块状多晶硅；d)将升降机构回复原位进行下一次块状多晶硅的吸附装载。

上述的多晶硅装料设备的控制方法，其中，所述步骤a)中的固定器上设有多个吸盘，所述吸盘的直径尺寸为5～500mm，数量为1～100个，调整多个吸盘的间隔，使得吸附在固定器上的多个块状多晶硅之间的间隙距离为1～50mm。

上述的多晶硅装料设备的控制方法，其中，所述步骤b)中，当块状多晶硅与石英坩埚底部距离为35～65mm时，调整升降机构下降或上升速度为0.1～5mm/s。

上述的多晶硅装料设备的控制方法，其中，所述步骤c)中检测到缓冲机构承受的作用力小于预设阈值时，才对吸盘进行充气释放块状多晶硅。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的多晶硅装料设备及其控制方法，通过吸盘将硅料吸附在固定器上，经升降机构将块状硅料无冲击的稳定放入坩埚内，且不会破环坩埚涂层，大大减小装料时间，避免人工引入的污染影响铸锭质量，从而提高铸锭产量，且设备结构简单，易于控制操作。

附图说明

图1为本发明多晶硅装料设备结构示意图。

图中：

1液压升降机构 2缓冲机构3固定器

4吸盘 5块状多晶硅6石英坩埚

7坩埚平台 8平台升降机构9底座

10悬吊支架

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明多晶硅装料设备结构示意图。

请参见图1，本发明提供的多晶硅装料设备，包括石英坩埚6，其中，所述石英坩埚6设于坩埚平台7上，所述石英坩埚6的上方设有悬吊支架10，所述悬吊支架10通过缓冲机构2和固定器3相连，所述固定器3上设有吸盘4，所述悬吊支架10和坩埚平台7之间设有升降机构。