[发明专利]一种硅颗粒制备装置及方法

权利要求书

1.一种硅颗粒制备装置，其特征在于，包括：

第一反应筒，所述第一反应筒的顶部设置有尾气出口；

第二反应筒，所述第二反应筒安装于所述第一反应筒下方，且所述第二反应筒与所述第一反应筒连通，所述第二反应筒的底部设置有第一入口、第二入口和颗粒出口；

供含硅气体通过的第一管道，所述第一管道与所述第一入口连通；

供氢气通过的第二管道，所述第二管道与所述第二入口连通；

鼓风组件，所述第一管道和所述第二管道上均设置有所述鼓风组件，所述鼓风组件用于对所述氢气和所述含硅气体加速；以及

用于对所述第一反应筒进行加热的加热组件。

2.根据权利要求1所述的硅颗粒制备装置，其特征在于，还包括预热组件，所述第一管道和所述第二管道上均设置有所述预热组件，所述预热组件用于对所述第一管道和的含硅气体以及所述第二管道内的氢气进行预热，所述预热组件与所述鼓风组件间隔设置。

3.根据权利要求1所述的硅颗粒制备装置，其特征在于，所述第一反应筒的直径沿朝向所述第二反应筒的方向逐渐减小，且所述第一反应筒的最小直径小于或者等于所述第二反应筒的直径。

4.根据权利要求1所述的硅颗粒制备装置，其特征在于，所述颗粒出口位于所述第二反应筒的中间位置，所述第一入口设置为多个，多个所述第一入口均与所述第一管道连通，且多个所述第一入口绕所述第二反应筒呈环形设置，所述第二入口设置为多个，多个所述第二入口均与所述第二管道连通，且多个所述第二入口绕所述第二反应筒呈环形设置。

5.根据权利要求4所述的硅颗粒制备装置，其特征在于，所述第一入口沿所述第二反应筒的径向设置为多个，所述第二入口沿所述第二反应筒的径向设置为多个，有至少一圈所述第二入口与所述颗粒出口相邻，且有至少一圈所述第二入口与所述第二反应筒的侧壁相邻。

6.根据权利要求5所述的硅颗粒制备装置，其特征在于，所述第一入口和所述第二入口沿所述第二反应筒的径向交错设置。

7.根据权利要求1所述的硅颗粒制备装置，其特征在于，所述第一反应筒的内壁涂有颗粒涂层，所述颗粒涂层的粗糙度小于0.01微米，所述颗粒涂层的厚度为0.05-2毫米。

8.根据权利要求1所述的硅颗粒制备装置，其特征在于，还包括振动组件，所述振动组件安装于所述第一反应筒的侧壁，所述振动组件工作时，所述第一反应筒的侧壁随之振动。

9.一种基于上述硅颗粒制备装置的硅颗粒制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：打开加热组件，利用加热组件对第一反应筒的内壁进行加热，使第一反应筒内壁的温度被加热至高于晶体硅的融点；

步骤二：含硅气体从第一入口进入第二反应筒内，氢气从第二入口进入第二反应筒内，含硅气体和氢气在第一反应筒内壁上反应生成液态硅，液态硅从第一反应筒内壁上脱落后温度降低形成晶种；

步骤三：通过调整氢气和含硅气体的进入速度，以使晶种在第二反应筒内做无规则运动，同时，晶种在做无规则运动时，含硅气体和氢气在晶种表面发生气相沉积反应，令晶种的体积和质量增大；

步骤四：晶种的体积增大至氢气无法将他托起后，沿颗粒出口排出第二反应筒。

10.根据权利要求9所述的硅颗粒制备方法，其特征在于，在所述步骤三中，控制晶种的温度在950-1100摄氏度之间。