近年來，全球范圍內(nèi)的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，其中晶硅組件的比例占到了87％ ，晶硅組件質(zhì)量的優(yōu)劣及價格在一定程度上影響著光伏組件的效率和成本。因此，面對日趨競爭激烈的市場需求，降低晶硅組件的生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量成為了目前光伏產(chǎn)業(yè)中亟待解決的問題之一 。

    在晶硅組件中，單晶硅組件與多晶硅組件相比，因其具有較高的光電轉(zhuǎn)換率、發(fā)電性穩(wěn)定等優(yōu)點而在市場上占據(jù)重要的地位。單晶爐是單晶硅組件生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)設(shè)備，各單晶生產(chǎn)廠商主要采用二次增料技術(shù)來提高單晶爐的生產(chǎn)效率。目前，國內(nèi)單晶生產(chǎn)廠商在單晶爐二次增料裝置方面取得了一定的成果。但是，在長期的生產(chǎn)應(yīng)用過程中這些裝置都有不同程度的缺陷，為了提高二次增料裝置的性能，本文對原裝置進行了結(jié)構(gòu)改進。

    單晶爐二次增料時的原料形狀一般分為塊狀硅料、粉末狀硅料和棒狀硅料。粉末狀硅料可以利用專用設(shè)備壓制成塊狀，棒狀硅料經(jīng)過水爆機后形成塊狀硅料。因此．塊狀硅料的二次增料裝置可以實現(xiàn)三種不同形狀硅料往單晶爐內(nèi)的添加，大多數(shù)企業(yè)采用塊狀硅料二次增料裝置來實現(xiàn)單晶爐生產(chǎn)效率的提高， 圖1為某塊狀硅料的單晶爐二次增料裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

    該二次增料裝置的工作原理是：拉桿1可以在固定圈2和定位圈4內(nèi)左右移動，當(dāng)沿著豎直方向提起拉桿1時，拉桿1底部的錐形面與外簡5相接觸，此時，將塊狀硅料從固定圈2與外筒5之間的空隙中添加至外筒5內(nèi)，直至添滿，從而實現(xiàn)二次增料裝置的裝料；接著，提拉盛滿塊狀硅料的二次增料裝置至單晶爐內(nèi)，使支撐圈3與單晶爐內(nèi)部的匹配部位相吻合，松開提拉桿1，在硅料重力的作用下，拉桿1底部的錐面與外筒5相分離，此時拉桿1底部的錐面位置如虛線所示，塊狀硅料從外筒5與拉桿1底部錐面之間的空隙流人盛有熔融硅料的石英坩堝中，二次增料裝置內(nèi)的硅料自由下到單晶爐內(nèi)的石英坩堝中，實現(xiàn)單晶爐的二次增料。

    存在問題

    該單晶爐二次增料裝置存在主要問題如下：

    (1)、卡料：由于硅料之間、硅料與裝置內(nèi)部的部件之間存在摩擦力，落料時，硅料容易卡殼，甚至硅料卡住拉桿1，致使其底部錐面與外筒5之間不能形成間隙，塊狀硅料不能實現(xiàn)下落；

    (2)、污染：硅料在實現(xiàn)落料的過程中，拉桿1底部錐面會被下面熔融硅料(單晶爐內(nèi))的高溫所氧化而污染硅料，從而影響拉晶工藝或硅棒質(zhì)量等缺點。