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CN113001796A - 一种多晶硅锭杂质层截除装置 - Google Patents

一种多晶硅锭杂质层截除装置 Download PDF

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CN113001796A CN202110193882.8A CN202110193882A CN113001796A CN 113001796 A CN113001796 A CN 113001796A CN 202110193882 A CN202110193882 A CN 202110193882A CN 113001796 A CN113001796 A CN 113001796A
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Abstract

本发明公开了一种多晶硅锭杂质层截除装置,属于多晶硅锭除杂技术领域,其技术方案要点是,包括夹具,用于夹持多晶硅锭;切割机构,用于对多晶硅锭上的杂质层进行切割;夹具可拆卸设置在切割机构的一侧,且夹具可沿着切割机构的前后方向进行滑动;其中,夹具包括有立板,立板的中部设有开口,立板靠近切割机构一侧且位于其开口上方的位置处设有可沿竖直方向进行伸缩活动的伸缩机构,伸缩机构的伸缩活动端上安装有压板,立板远离切割机构一侧且位于其开口上方的位置处设有顶板,立板的底部支撑设置有底座。该种多晶硅锭杂质层截除装置十分便于多晶硅锭的上下料,整个过程方便省力,无需借助额外的搬运抬升工具,且安全性高。

Description

一种多晶硅锭杂质层截除装置
技术领域
本发明涉及多晶硅锭除杂技术领域,具体为一种多晶硅锭杂质层截除装置。
背景技术
太阳能光伏产业作为一种高新技术产业在近些年发展迅速,在各类太阳能电池中,晶体硅(单晶、多晶)太阳能电池占有极其重要的地位,目前占据了光伏市场75%以上的份额。太阳能光伏产业的发展依赖于对多晶硅原料的提纯。在对多晶硅原料进行提纯的过程中,存在一个关键的、必不可少的环节,就是对多晶硅原料进行定向凝固提纯,所用到的定向凝固技术广泛应用于冶金提纯领域。利用多晶硅原料中硅与杂质之间的分凝系数存在较大差异的这一特点,在凝固过程中,坩埚底端的硅液首先开始凝固,为达到分凝平衡,分凝系数小的杂质从凝固的硅中向液态不断扩散分离出来而聚集在液态,随着凝固不断进行,杂质在液态中的浓度越来越高,最后凝固成型为一个包含多晶硅层和杂质层的多晶硅锭,其中杂质层凝固在多晶硅层的顶端,凝固完成后在较高温度下保温一段时间,使各成分充分扩散以达到分凝平衡,最后将杂质层切除,得到提纯的多晶硅。多晶硅锭凝固成型之后,需要将其从坩埚中取出,再对其杂质层进行截除,由于多晶硅锭的质量往往比较大,且切割台往往也比较高,因此传统多晶硅锭杂质层截除装置无论是将待切割的多晶硅锭搬运至切割台上,还是从切割台上将已切好的多晶硅锭搬走,都需要花费很大的力气,有的甚至需要借助专门的搬运抬升工具,费时费力,造成诸多不便,且产生了一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种多晶硅锭杂质层截除装置,以解决上述问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种多晶硅锭杂质层截除装置,用于截除多晶硅锭上的杂质层,包括夹具,用于夹持所述多晶硅锭;切割机构,用于对所述多晶硅锭上的所述杂质层进行切割;所述夹具可拆卸设置在所述切割机构的一侧,且所述夹具可沿着所述切割机构的前后方向进行滑动;其中,所述夹具包括有立板,所述立板的中部设有开口,所述立板靠近所述切割机构一侧且位于其开口上方的位置处设有可沿竖直方向进行伸缩活动的伸缩机构,所述伸缩机构的伸缩活动端上安装有压板,所述立板远离所述切割机构一侧且位于其开口上方的位置处设有顶板,所述立板的底部支撑设置有底座,所述底座与所述顶板之间设有丝杆传动机构,所述丝杆传动机构上活动设置有用于承放所述多晶硅锭的承板,所述承板通过所述丝杆传动机构的驱动可进行升降运动,所述承板远离所述丝杆传动机构的一端从所述立板的开口内穿过,所述承板与所述压板挤压配合。
进一步的,所述夹具还包括有第一把手和第一行进机构,所述第一把手设在所述顶板上,所述第一行进机构设在所述底座的底部。
进一步的,所述切割机构包括有切割台,所述切割台顶部远离所述夹具的一侧设有限位凸起,所述限位凸起顶部的一端设有安装架,所述安装架上设有切割线,所述夹具与所述切割机构组合在一起之后,所述承板放置在所述切割台的顶部,且所述承板的端部与所述限位凸起相抵靠,并且所述承板的上端面与所述限位凸起的上端面齐平。
进一步的,所述多晶硅锭杂质层截除装置还包括有废料收集机构,用于收集从所述多晶硅锭上切割下来的所述杂质层,所述废料收集机构可拆卸设置在所述切割机构远离所述夹具的一侧,且所述废料收集机构可沿着所述切割机构的前后方向进行滑动。
进一步的,所述废料收集机构包括有箱体,所述箱体呈顶部开口的槽状结构,且其顶部开口的高度等于或低于所述限位凸起的高度,从所述多晶硅锭上切割下来的所述杂质层将掉入所述箱体内。
进一步的,所述废料收集机构还包括有第二行进机构和第二把手,所述第二行进机构设在所述箱体的底部,所述第二把手设在所述箱体的外侧壁。
进一步的,所述箱体的开口处覆盖设置有柔性遮挡,所述柔性遮挡上开设有若干条形缝。
进一步的,所述底座和所述切割台相互靠近的一侧分别设有可滑动配合的第一滑槽和第一滑条,所述箱体与所述切割台相互靠近的一侧分别设有可滑动配合的第二滑槽和第二滑条。
进一步的,所述第一滑槽、所述第一滑条、所述第二滑条以及所述第二滑槽均呈T型。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
1、该种多晶硅锭杂质层截除装置,包括一种可升降调节且与切割机构可拆卸安装的夹具,该夹具除了具有固定多晶硅锭的功能之外,还能够对多晶硅锭进行上下料,控制多晶硅锭的升降以及多晶硅锭的切割行程,从而十分便于多晶硅锭的上下料以及切割,整个过程方便省力,无需借助额外的搬运抬升工具,且安全性高。
2、该种多晶硅锭杂质层截除装置,设有废料收集机构,能够对从多晶硅锭上切割下来的杂质层进行收集,以免废料四处掉落,该废料收集机构与切割机构也是可拆卸安装的,废料收集机构在装满废料之后可以与切割机构脱离连接,单独去对废料进行倾倒处理,十分方便,且废料收集机构用于接废料的开口处设有柔性遮挡,该柔性遮挡上开设有条形缝,废料可以穿过条形缝落入废料收集机构内,期间柔性遮挡起到了很好的防尘作用,也能够防止废料下落反弹时溅出。
附图说明
图1为本发明的组装结构图;
图2为本发明的拆解结构图;
图3为本发明夹具中立板与底座的安装结构图;
图4为本发明切割机构的左视图;
图5为本发明废料收集机构中箱体与柔性遮挡的安装结构图。
图中:1、立板;2、伸缩机构;3、压板;4、顶板;5、第一把手;6、丝杆传动机构;7、承板;8、底座;9、第一行进机构;10、第一滑槽;11、多晶硅锭;12、杂质层;13、切割台;14、限位凸起;15、安装架;16、切割线;17、第一滑条;18、第二滑条;19、箱体;20、第二滑槽;21、第二行进机构;22、柔性遮挡;23、第二把手。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5,一种多晶硅锭杂质层截除装置,用于截除多晶硅锭11上的杂质层12,包括夹具,用于夹持多晶硅锭11;切割机构,用于对多晶硅锭11上的杂质层12进行切割;夹具可拆卸设置在切割机构的一侧,且夹具可沿着切割机构的前后方向进行滑动;其中,夹具包括有立板1,立板1的中部设有开口,立板1靠近切割机构一侧且位于其开口上方的位置处设有可沿竖直方向进行伸缩活动的伸缩机构2,伸缩机构2的伸缩活动端上安装有压板3,立板1远离切割机构一侧且位于其开口上方的位置处设有顶板4,立板1的底部支撑设置有底座8,底座8与顶板4之间设有丝杆传动机构6,丝杆传动机构6上活动设置有用于承放多晶硅锭11的承板7,承板7通过丝杆传动机构6的驱动可进行升降运动,承板7远离丝杆传动机构6的一端从立板1的开口内穿过,承板7与压板3挤压配合。
通过以上技术方案,请参阅图1和图2,在将夹具与切割机构进行组装之前,需先将多晶硅锭11上料至夹具上:首先,通过丝杆传动机构6将承板7降至最低高度,此时的承板7十分接近于地面,再将多晶硅锭11放置在承板7上,然后再通过丝杆传动机构6将承板7抬升,从而实现多晶硅锭11的抬升,进而完成将多晶硅锭11上料至夹具上,接着移动夹具的位置,将夹具与切割机构进行组装。
进一步的,夹具还包括有第一把手5和第一行进机构9,第一把手5设在顶板4上,第一行进机构9设在底座8的底部,第一行进机构9优选为万向轮,借助第一行进机构9更加便于移动夹具,借助第一把手5则更加便于推行夹具。
请参阅图2和图4,切割机构包括有切割台13,切割台13顶部远离夹具的一侧设有限位凸起14,限位凸起14顶部的一端设有安装架15,安装架15上设有切割线16。
多晶硅锭11完成上料之后,夹具与切割机构组装在一起,此时的立板1紧贴切割台13的侧壁,承板7放置在切割台13的顶部,且承板7的端部与限位凸起14相抵靠,并且承板7的上端面与限位凸起14的上端面齐平,此时可水平微调多晶硅锭11的位置,使多晶硅锭11与杂质层12的交界位置对准切割线16,对准之后通过伸缩机构2调节压板3下压,由此借助压板3与承板7来将多晶硅锭11夹紧固定,接着推动整个夹具朝着切割线16的方向移动,借助切割线16将多晶硅锭11上的杂质层12切下,由此实现对多晶硅锭11上杂质层12的截除,完成截除之后,即可对多晶硅锭11进行下料:首先将夹具与切割机构拆开,再通过丝杆传动机构6将承板7降至最低高度,此时多晶硅锭11也降至最低高度,此时将多晶硅锭11从承板7上取下即可,由此得到完成杂质层12截除的多晶硅锭11。
综上所述,本发明的夹具除了具有固定多晶硅锭11的功能之外,还能够对多晶硅锭11进行上下料,控制多晶硅锭11的升降以及多晶硅锭11的切割行程,从而十分便于多晶硅锭11的上下料以及切割,整个过程方便省力,无需借助额外的搬运抬升工具,且安全性高。
这里需要说明的是,借助切割线16对多晶硅锭11进行切割是现有的常规技术,如今很多设备都具有能够切割硬质材料(如多晶硅)的切割线16,例如线切割机床等。
请参阅图1和图2,多晶硅锭杂质层截除装置还包括有废料收集机构,用于收集从多晶硅锭11上切割下来的杂质层12,废料收集机构可拆卸设置在切割机构远离夹具的一侧,且废料收集机构可沿着切割机构的前后方向进行滑动;废料收集机构包括有箱体19,箱体19呈顶部开口的槽状结构,且其顶部开口的高度等于或低于限位凸起14的高度,从多晶硅锭11上切割下来的杂质层12将掉入箱体19内,箱体19起到了实时收集杂质层12的作用,以免被切割下来的杂质层12四处掉落,且由于废料收集机构与切割机构也是可拆卸安装的,废料收集机构在装满杂质层12之后可以与切割机构脱离连接,单独去对杂质层12进行倾倒处理,十分方便。
进一步的,废料收集机构还包括有第二行进机构21和第二把手23,第二行进机构21设在箱体19的底部,第二把手23设在箱体19的外侧壁,第二行进机构21优选为万向轮,借助第二行进机构21更加便于移动箱体19,借助第二把手23则更加便于推行箱体19。
进一步的,请参阅图5,箱体19的开口处覆盖设置有柔性遮挡22,柔性遮挡22上开设有若干条形缝,被切下的杂质层12可以穿过该条形缝落入箱体19内,期间柔性遮挡22起到了很好的防尘作用,也能够防止杂质层12下落反弹时溅出。
请参阅图1和图2,底座8和切割台13相互靠近的一侧分别设有可滑动配合的第一滑槽10和第一滑条17,箱体19与切割台13相互靠近的一侧分别设有可滑动配合的第二滑槽20和第二滑条18,滑条可从滑槽的端部滑动插入,由此实现滑条与滑槽的滑动配合,进而实现夹具、切割机构以及废料收集机构之间的可拆卸连接以及滑动配合。
进一步的,第一滑槽10、第一滑条17、第二滑条18以及第二滑槽20均呈T型,其中滑槽与滑条的形状互补,且该结构确保了滑条在滑槽内只能沿它们的长度方向进行滑动而无法使滑条从滑槽内横向拔出,从而使本发明的整体组装结构十分稳固可靠,拆卸以及组装起来十分平滑流畅。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种多晶硅锭杂质层截除装置,其特征在于,所述多晶硅锭杂质层截除装置用于截除多晶硅锭(11)上的杂质层(12),包括:
夹具,用于夹持所述多晶硅锭(11);
切割机构,用于对所述多晶硅锭(11)上的所述杂质层(12)进行切割;
所述夹具可拆卸设置在所述切割机构的一侧,且所述夹具可沿着所述切割机构的前后方向进行滑动;
其中,所述夹具包括有立板(1),所述立板(1)的中部设有开口,所述立板(1)靠近所述切割机构一侧且位于其开口上方的位置处设有可沿竖直方向进行伸缩活动的伸缩机构(2),所述伸缩机构(2)的伸缩活动端上安装有压板(3),所述立板(1)远离所述切割机构一侧且位于其开口上方的位置处设有顶板(4),所述立板(1)的底部支撑设置有底座(8),所述底座(8)与所述顶板(4)之间设有丝杆传动机构(6),所述丝杆传动机构(6)上活动设置有用于承放所述多晶硅锭(11)的承板(7),所述承板(7)通过所述丝杆传动机构(6)的驱动可进行升降运动,所述承板(7)远离所述丝杆传动机构(6)的一端从所述立板(1)的开口内穿过,所述承板(7)与所述压板(3)挤压配合。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅锭杂质层截除装置,其特征在于:所述夹具还包括有第一把手(5)和第一行进机构(9),所述第一把手(5)设在所述顶板(4)上,所述第一行进机构(9)设在所述底座(8)的底部。
3.根据权利要求1所述的一种多晶硅锭杂质层截除装置,其特征在于:所述切割机构包括有切割台(13),所述切割台(13)顶部远离所述夹具的一侧设有限位凸起(14),所述限位凸起(14)顶部的一端设有安装架(15),所述安装架(15)上设有切割线(16),所述夹具与所述切割机构组合在一起之后,所述承板(7)放置在所述切割台(13)的顶部,且所述承板(7)的端部与所述限位凸起(14)相抵靠,并且所述承板(7)的上端面与所述限位凸起(14)的上端面齐平。
4.根据权利要求1所述的一种多晶硅锭杂质层截除装置,其特征在于:所述多晶硅锭杂质层截除装置还包括有废料收集机构,用于收集从所述多晶硅锭(11)上切割下来的所述杂质层(12),所述废料收集机构可拆卸设置在所述切割机构远离所述夹具的一侧,且所述废料收集机构可沿着所述切割机构的前后方向进行滑动。
5.根据权利要求4所述的一种多晶硅锭杂质层截除装置,其特征在于:所述废料收集机构包括有箱体(19),所述箱体(19)呈顶部开口的槽状结构,且其顶部开口的高度等于或低于所述限位凸起(14)的高度,从所述多晶硅锭(11)上切割下来的所述杂质层(12)将掉入所述箱体(19)内。
6.根据权利要求5所述的一种多晶硅锭杂质层截除装置,其特征在于:所述废料收集机构还包括有第二行进机构(21)和第二把手(23),所述第二行进机构(21)设在所述箱体(19)的底部,所述第二把手(23)设在所述箱体(19)的外侧壁。
7.根据权利要求5所述的一种多晶硅锭杂质层截除装置,其特征在于:所述箱体(19)的开口处覆盖设置有柔性遮挡(22),所述柔性遮挡(22)上开设有若干条形缝。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种多晶硅锭杂质层截除装置,其特征在于:所述底座(8)和所述切割台(13)相互靠近的一侧分别设有可滑动配合的第一滑槽(10)和第一滑条(17),所述箱体(19)与所述切割台(13)相互靠近的一侧分别设有可滑动配合的第二滑槽(20)和第二滑条(18)。
9.根据权利要求8所述的一种多晶硅锭杂质层截除装置,其特征在于:所述第一滑槽(10)、所述第一滑条(17)、所述第二滑条(18)以及所述第二滑槽(20)均呈T型。
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