一种掺杂单晶硅的直拉生长方法及掺杂单晶硅技术

本申请提供了一种掺杂单晶硅的直拉生长及掺杂单晶硅，涉及太阳能光伏技术领域，其中，所述方法包括：在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时，获取所述掺杂单晶硅的实际等径生长长度；根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，其中，不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同。本申请通过调整等径生长阶段的拉晶工艺参数，控制减小掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布差异，提高单晶硅轴向电阻率均匀性。匀性。匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂单晶硅的直拉生长方法及掺杂单晶硅


[0001]本申请涉及太阳能光伏
，特别是涉及一种掺杂单晶硅的直拉生长方法及掺杂单晶硅。

技术介绍

[0002]现阶段，单晶硅在太阳能光伏产业中有着广泛应用。
[0003]而太阳能光伏产业中的单晶硅一般通过直拉法制备。直拉法需要通过硅料熔化、引晶、放肩、转肩、等径生长、收尾等一系列工序完成硅单晶的生长。其中，为了改变硅的能级结构，提高硅的半导体性能，通常需要在硅料熔化时加入掺杂元素，以对单晶硅进行掺杂处理。
[0004]但是，现有直拉法制备的掺杂单晶硅，容易因生长过程中掺杂元素分布不均，导致轴向电阻率相差很大，使得最终生长得到的掺杂单晶硅电阻率，无法满足实际太阳能电池等光伏产品的使用要求。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种掺杂单晶硅的直拉生长方法，旨在提高直拉法制备的掺杂单晶硅中掺杂元素分布均匀性，减小轴向电阻率差异。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种掺杂单晶硅的直拉生长方法，其中，所述方法包括：
[0007]在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时，获取所述掺杂单晶硅的实际等径生长长度；
[0008]根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，其中，不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同。
[0009]可选地，在根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数之前，所述方法还包括：
[0010]确定掺杂单晶硅的拉晶工艺参数与等径生长长度之间的第一对应关系；其中，所述第一对应关系中，不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同，以使等径生长阶段按所述第一对应关系所确定的拉晶工艺参数，控制晶体直拉生长时，所述掺杂单晶硅中掺杂元素的轴向浓度趋于均匀；
[0011]根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，包括：
[0012]根据所述实际等径生长长度及所述第一对应关系，确定目标拉晶工艺参数，并按所述目标拉晶工艺参数，控制晶体直拉生长。
[0013]可选地，所述的直拉生长方法中，所述拉晶工艺参数包括晶转速率、晶体生长速率和埚转速率中的至少一个。
[0014]可选地，所述的直拉生长方法中，在所述拉晶工艺参数包括晶转速率的情况下，根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，包括：
[0015]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下，控制等径生长第
一阶段的平均晶转速率小于等径生长第二阶段的平均晶转速率；其中，所述第一阶段为第一等径部分对应的等径生长阶段，所述第二阶段为第二等径部分对应的等径生长阶段，所述第一等径部分的第一等径生长长度小于或等于所述第二等径部分的第二等径生长长度，且所述第一等径部分较所述第二等径部分靠近所述掺杂单晶硅的头部；
[0016]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下，控制等径生长第一阶段的平均晶转速率大于等径生长第二阶段的平均晶转速率。
[0017]可选地，所述的直拉生长方法中，在所述拉晶工艺参数包括晶转速率的情况下，根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，包括：
[0018]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下，控制所述晶转速率与所述实际等径生长长度正相关；
[0019]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下，控制所述晶转速率与所述实际等径生长长度负相关。
[0020]可选地，所述的直拉生长方法中，在所述拉晶工艺参数包括晶体生长速率的情况下，根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，包括：
[0021]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下，控制等径生长第一阶段的平均晶体生长速率大于等径生长第二阶段的平均晶体生长速率；
[0022]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下，控制等径生长第一阶段的平均晶体生长速率小于等径生长第二阶段的平均晶体生长速率。
[0023]可选地，所述的直拉生长方法中，在所述拉晶工艺参数包括晶体生长速率的情况下，根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，包括：
[0024]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下，控制所述晶体生长速率与所述实际等径生长长度负相关；
[0025]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下，控制所述晶体生长速率与所述实际等径生长长度正相关。
[0026]可选地，所述的直拉生长方法中，在所述拉晶工艺参数包括埚转速率的情况下，根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，包括：
[0027]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下，控制等径生长第一阶段的平均埚转速率小于等径生长第二阶段的平均埚转速率；
[0028]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下，控制等径生长第一阶段的平均埚转速率大于等径生长第二阶段的平均埚转速率。
[0029]可选地，所述的直拉生长方法中，在所述拉晶工艺参数包括埚转速率的情况下，根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，包括：
[0030]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下，控制所述埚转速率与所述实际等径生长长度正相关；
[0031]在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下，控制所述埚转速率与所述实际等径生长长度负相关。
[0032]可选地，所述的直拉生长方法中，所述掺杂元素为镓。
[0033]第二方面，本申请实施例提供了一种掺杂单晶硅，其中，由如权利要求1～10任意一项所述的掺杂单晶硅的直拉生长方法制备而成。
[0034]在本申请实施例中，在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时，根据掺杂单晶硅的实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，其中，不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同。本申请中通过调整等径生长阶段的拉晶工艺参数，使得不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同，从而控制掺杂单晶硅中掺杂元素的有效分凝系数随等径生长长度不同而变化，从而减小掺杂元素在掺杂单晶硅轴向浓度分布差异，提高单晶硅轴向电阻率均匀性。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1示出了本申请实施例一中的一种掺杂单晶硅的直拉生长方法的步骤流程图；
[0037]图2示出了本申请实施例二中的一种掺杂单晶硅的直拉生长方法的步骤流程图；
[0038]图3示出了本申请实施例三中的一种掺杂单晶硅的直拉生长方法的步骤流程图；
[0039]图4示出了本申请实施例三中掺杂单晶硅的结构示意图；
[0040]图5示出了本申请实施例1中所生长掺杂单晶硅A的电阻率示意图；
[0041]图6示出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺杂单晶硅的直拉生长方法，其特征在于，所述方法包括：在掺杂单晶硅处于等径生长阶段时，获取所述掺杂单晶硅的实际等径生长长度；根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，其中，不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同。2.根据权利要求1所述的直拉生长方法，其特征在于，在根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数之前，所述方法还包括：确定掺杂单晶硅的拉晶工艺参数与等径生长长度之间的第一对应关系；其中，所述第一对应关系中，不同等径生长长度对应的拉晶工艺参数至少部分不同，以使等径生长阶段按所述第一对应关系所确定的拉晶工艺参数，控制晶体直拉生长时，所述掺杂单晶硅中掺杂元素的轴向浓度趋于均匀；根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，包括：根据所述实际等径生长长度及所述第一对应关系，确定目标拉晶工艺参数，并按所述目标拉晶工艺参数，控制晶体直拉生长。3.根据权利要求1所述的直拉生长方法，其特征在于，所述拉晶工艺参数包括晶转速率、晶体生长速率和埚转速率中的至少一个。4.根据权利要求3所述的直拉生长方法，其特征在于，在所述拉晶工艺参数包括晶转速率的情况下，根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，包括：在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下，控制等径生长第一阶段的平均晶转速率小于等径生长第二阶段的平均晶转速率；其中，所述第一阶段为第一等径部分对应的等径生长阶段，所述第二阶段为第二等径部分对应的等径生长阶段，所述第一等径部分的第一等径生长长度小于或等于所述第二等径部分的第二等径生长长度，且所述第一等径部分较所述第二等径部分靠近所述掺杂单晶硅的头部；在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数大于1的情况下，控制等径生长第一阶段的平均晶转速率大于等径生长第二阶段的平均晶转速率。5.根据权利要求3所述的直拉生长方法，其特征在于，在所述拉晶工艺参数包括晶转速率的情况下，根据所述实际等径生长长度，调整拉晶工艺参数，包括：在所述掺杂单晶硅中掺杂元素的平衡分凝系数小于1的情况下，控制所述晶转速率与所述实际等径生长长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文华，杨东，赵鹏，
申请(专利权)人：银川隆基硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：