一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉，包括坩埚、围绕在所述坩埚外壁四周且与所述坩埚外壁紧密接触的护板以及盖住所述护板围成的口部的盖板，所述护板远离坩埚的外表面和所述盖板远离坩埚的外表面均设有能与碳反应的涂层。所述涂层能与铸锭炉中的碳反应，能够降低铸锭炉中的碳含量，从而降低进入多晶硅锭中碳的含量。本发明专利技术还提供了一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的制备方法，通过在所述护板的外表面和盖板外表面刷涂或喷涂能与碳反应的涂层，从而降低铸锭炉中的碳含量，制备方法简单易操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多晶硅锭领域，具体涉及一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉及其 制备方法。
技术介绍
由于目前的多晶硅锭制备工艺是：配料、装料、将装料坩埚放入铸锭炉中加热熔 融、晶体生长、退火、冷却工序生产得到多晶硅锭，为了防止石英坩埚在高温下软化，需要采 用石墨材料制成的护板来护住石英坩埚的四周。为了防止位于坩埚上方的石墨加热器中的 碳杂质或其他杂质掉入石英坩埚中，现有技术一般采用盖板将护板围成的口部盖住。但在 高温状态下，石墨材料结构件产生的碳会进入坩埚内的硅熔体，从而造成硅熔体的碳污染， 使铸造多晶硅材料中碳含量增高。碳含量过高，容易导致硅溶液在定向凝固长晶过程中形 成碳沉淀物、碳化硅夹杂物、位错等杂质或缺陷，不仅会在多晶硅锭切割工艺中增加断线事 故、线痕不良的风险，而且还会导致制作成的电池片漏电率高、转换效率低等问题。因此，有 必要减少多晶娃锭中的碳含量。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉，该铸锭 炉的护板远离坩埚的外表面和盖板远离坩埚的外表面均设有能与碳反应的涂层，可以减少 铸锭炉中进入多晶硅锭中的碳含量，本专利技术还提供了一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭 炉的制备方法，方法简单易操作。 本专利技术第一方面提供了一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉，包括坩埚、围绕 在所述坩埚外壁四周且与所述坩埚外壁紧密接触的护板以及盖住所述护板围成的口部的 盖板，所述护板远离坩埚的外表面和所述盖板远离坩埚的外表面均设有能与碳反应的涂 层。 优选地，所述涂层的材质为石英、硅粉和硅溶胶中的至少一种。 优选地，所述涂层的材质为所述石英和所述硅溶胶形成的混合物，所述石英和所 述硅溶胶的质量比为1:1-3。 优选地，所述硅粉和所述石英中的至少一种经过氧化处理。 优选地，所述硅粉和所述石英中的至少一种经过过氧化氢氧化处理。 优选地，所述石英和所述硅粉中的至少一种的氧化处理的方法为：将所述石英和 所述硅粉中的至少一种与所述过氧化氢混合，搅拌5_20min后，浸泡0.5-5h，得到过氧化氢 氧化处理的石英和经过过氧化氢氧化处理的硅粉中的至少一种。 优选地，所述石英和所述硅粉中的至少一种与所述过氧化氢的质量比为1:1-4。 优选地，所述涂层的厚度为50μπι-150μπι。 优选地，所述坩埚的口沿和所述坩埚内壁靠近所述坩埚口沿的位置中的至少一处 位置设有所述涂层。 本专利技术第一方面提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉，在所述护板远离坩埚 的外表面和所述盖板远离坩埚的外表面均设有能与铸锭炉中的碳反应，能够减少铸锭炉中 的碳含量，从而减少进入多晶娃锭中碳的含量。 本专利技术第二方面提供了一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的制备方法，包括 以下步骤： 提供护板和盖板，所述护板包括相对设置的外表面和内表面，所述盖板包括相对 设置的外表面和内表面，在所述护板的外表面和所述盖板的外表面均刷涂或喷涂有能与碳 反应的涂层； 将所述护板围绕在在所述坩埚外壁四周，使所述护板的内表面与所述坩埚外壁紧 密接触，所述盖板的内表面盖住所述护板围成的口部，得到用于减少多晶硅锭碳含量的铸 锭炉。 本专利技术第二方面提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的制备方法，通过在护 板外表面和盖板外表面设置涂层，可减少多晶硅锭碳含量，所述铸锭炉的制备方法简单、方 便、易操作。 综上，本专利技术有益效果包括以下几个方面： 1、本专利技术提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉，在所述护板外表面和盖板外 表面设有涂层，所述涂层能与铸锭炉中的碳反应，能够减少铸锭炉中的碳含量，从而减少进 入多晶娃锭中碳的含量； 2、本专利技术提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的制备方法，通过在护板外表 面和盖板外表面设置涂层，就可减少多晶硅锭碳含量，铸锭炉的制备方法简单、方便、易操 作。【附图说明】 图1为本专利技术实施方式提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的剖视图； 图2为本专利技术实施方式提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的侧视图。【具体实施方式】 以下所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员 来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为 本专利技术的保护范围。 本专利技术实施例的第一方面，如图1所示，图1提供了一种用于减少多晶硅锭碳含量 的铸锭炉的剖视图，包括坩埚1、围绕在坩埚外壁四周且与坩埚外壁紧密接触的护板2以及 盖住护板围成的口部的盖板3,护板远离坩埚的外表面和盖板远离坩埚的外表面均设有能 与碳反应的涂层。 本专利技术一优选实施方式中，涂层的材质为石英、硅粉和硅溶胶中的至少一种。 本专利技术一优选实施方式中，涂层的材质为石英和硅粉中的至少一种与硅溶胶形成 的混合物。 本专利技术一优选实施方式中，涂层的材质为石英与硅溶胶形成的混合物。 本专利技术一优选实施方式中，石英与硅溶胶的质量比为1:1-3。本专利技术一优选实施方式中，硅溶胶的质量浓度为29%-40%。本专利技术一优选实施方式中，石英的颗粒度D50小于5μπι。 本专利技术一优选实施方式中，硅粉的颗粒度D50小于5μπι。 本专利技术一优选实施方式中，石英的颗粒度D50为2_3μπι。 本专利技术一优选实施方式中，硅粉的颗粒度D50为2_3μπι。 本专利技术石英和硅粉的颗粒度较小，这样有助于后续的喷涂或刷涂处理，另外，石英 和硅粉的颗粒度较小，颗粒之间的孔隙更小，颗粒之间的结合更牢固，有利于形成致密、均 匀的涂层。本专利技术一优选实施方式中，石英和硅粉中的至少一种经过氧化处理。硅溶胶中含有大量的羟基，因此，硅溶胶可以不进行氧化处理，直接作为涂层进行 使用。硅粉中不含有氧或只含有少量的氧，因此需要进行氧化处理，经过氧化处理的硅 粉更容易和碳反应。 石英的活性较差，为提高石英的活性，可以将石英和硅溶胶混合，提高石英中的含 氧量，或者将石英进行氧化处理，经过氧化处理的石英含有一 0Η等悬挂键，可以提高石英的 活性。 经过氧化处理的涂层材质会含有更多的氧，更容易和铸锭炉中的碳反应。 本专利技术一优选实施方式中，石英和硅粉中的至少一种经过过氧化氢氧化处理。 经过氧化氢氧化处理的石英和硅粉中的至少一种会在粉体的表面形成一层氧化 层，更容易和铸锭炉中的碳反应。[当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉，其特征在于，包括坩埚、围绕在所述坩埚外壁四周且与所述坩埚外壁紧密接触的护板以及盖住所述护板围成的口部的盖板，所述护板远离坩埚的外表面和所述盖板远离坩埚的外表面均设有能与碳反应的涂层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张学日，雷琦，何亮，胡动力，
申请(专利权)人：江西赛维LDK太阳能高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36