本发明专利技术涉及一种铸锭用坩埚的处理方法：配制氢氧化钡或钡的盐类的溶液作为涂覆液；先对坩埚进行预热；在预热后的坩埚的内表面上均匀地涂覆氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液；在５０－１２００℃下烘焙氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液０．５－１０ｈ。在坩埚内表面上烘焙出氢氧化钡或钡的盐类的涂层，达到抑制坩埚内部杂质向硅料扩散的目的，进而提高靠近坩埚部位的少子寿命，防止坩埚变形。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种金属化合物的涂层，尤其涉及氢氧化钡或钡的盐类涂层的一种铸锭用坩埚的处理方法。
技术介绍
目前生产多晶铸锭时采用石英陶瓷坩埚作为多晶硅铸锭的容器，通过双温区或三 温区控制，利用晶锭上下的温度梯度实现定向凝固，采用氮化硅粉末涂层为脱模剂。此方法 普遍的应用于太阳能电池铸锭行业。单晶用石英玻璃坩埚纯度较高，成本较大，也比较容 易变形；多晶铸锭用坩埚投料量大，为了获得较高的强度，采用的石英陶瓷坩埚含大量的铝 和碱土金属结晶促进剂，约1500-2000卯mw，在铸锭时，行业内普遍在石英陶瓷坩埚内表面 喷涂高纯的氮化硅，抑制了硅与石英陶瓷坩埚的反应，Si02+Si = 2SiO，减少了硅锭中氧的 引入，同时起到了脱模作用，但是此氮化硅层并不能有效的抑制石英陶瓷坩埚中金属等杂 质元素的扩散，因此多晶锭与石英陶瓷坩埚接触的面杂质含量高，少子寿命低，此原因造成 边皮和晶锭底部去除量一般高达20-30%，因此造成晶锭的利用率不高，电池效率也受到影 响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了解决多晶铸锭时氮化硅粉末层并不能有效的抑制石英坩埚中金属等杂质元素的扩散问题，提供。—种铸锭用坩埚的处理方法如下( — )、配制氢氧化钡或钡的盐类的溶液作为涂覆液； ( 二 )、先对坩埚进行预热；(三)、在预热后的坩埚的内表面上均匀地涂覆氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液；(四)、在50-120(TC下烘焙氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液0. 5-10h。采用氢氧化钡为涂层材料时，制备过程中发生如下的化学反应式 Ba (OH) 2+C02 — BaC03+H20 BaC03 — BaO+C02 (气体，高温下1450°C )BaC03+Si02 — BaSi03+C02BaO+Si02 — BaSi03 3BaO+2Al — Al203+3Ba。 为了更好的解决多晶铸锭时，石英陶瓷坩埚中金属等杂质元素的扩散问题，坩埚 内表面的氢氧化钡或钡的盐类的涂覆量为5X 10—6-3X 10—5mol/cm2，氢氧化钡或钡的盐类的 涂覆液中氢氧化钡或钡的盐类在溶剂中的重量百分比为2-15%，氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液所用溶剂为可使涂覆液中的金属化合物均匀溶解的水或有机溶剂，氢氧化钡的涂覆液 中，以20-7(TC的纯水为溶剂。 本专利技术的有益效果是，在坩埚内表面上烘焙一种氢氧化钡或钡的盐类涂层，高温下，钡化合物会分解形成氧化钡，氧化钡与石英坩埚反应形成致密的硅酸钡，同时作为结 晶促进剂，使坩埚表层进一步向低密度的方石英转变，使其表面层体积膨胀，表面更平整致 密，从而达到抑制坩埚内部杂质向硅料扩散的目的，进而提高靠近坩埚部位的少子寿命，防 止坩埚变形。具体实施例方式—种铸锭用坩埚的处理方法如下( — )、配制氢氧化钡或钡的盐类的溶液作为涂覆液； ( 二 )、先对坩埚进行预热；(三)、在预热后的坩埚的内表面上均匀地涂覆氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液；(四)、在50-120(TC下烘焙氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液0. 5-10h。采用氢氧化钡为涂层材料时，制备过程中发生如下的化学反应式 Ba (OH) 2+C02 — BaC03+H20 BaC03 — BaO+C02 (气体，高温下1450°C )BaC03+Si02 — BaSi03+C02 BaO+Si02 — BaSi03 3BaO+2Al — Al203+3Ba。 为了更好的解决多晶铸锭时，石英陶瓷坩埚中金属等杂质元素的扩散问题，坩埚 内表面的氢氧化钡或钡的盐类的涂覆量为5X 10—6-3X 10—5mol/cm2，氢氧化钡或钡的盐类的 涂覆液中氢氧化钡或钡的盐类在溶剂中的重量百分比为2_15%，氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液所用溶剂为可使涂覆液中的金属化合物均匀溶解的水或有机溶剂，氢氧化钡的涂覆液 以20-7(TC的纯水为溶剂。 其核心在于，铸锭用的石英陶瓷坩埚的处理方法，是在坩埚内表面上烘焙一种钡 化合物涂层，高温下，钡化合物会分解形成氧化钡，氧化钡与石英坩埚反应形成致密的硅 酸钡，同时作为结晶促进剂，使坩埚表层进一步向低密度的方石英转变，使其表面层体积膨 胀，表面更平整致密，从而达到抑制坩埚内部杂质向硅料扩散的目的，进而提高靠近坩埚部 位的少子寿命。钡的分凝系数非常小，要优于钙、镁等其他的金属促进剂，同时由于氮化硅 在坩埚和硅料之间的阻隔作用，钡基本不会扩散到硅料中，因此对抑制坩埚中杂质的扩散 非常有效，经过检测发现对铁的抑制作用尤为明显，Si02-BaO-Fe203体系在高温下会生成 BaSi03禾口 BaFe12019。 获得的坩埚涂层是烘焙在坩埚表面的，其粘附的比较强，效果优于未烘焙的坩埚， 涂层通过粘附金属化合物如氢氧化钡或钡的盐类，并在高温下烘焙分解该溶液来形成，金 属化合物优选为八水合氢氧化钡，溶剂优选20-70°C的纯水，搅拌适当时间充分溶解，坩埚 内表面的氢氧化钡或钡的盐类的涂覆量为5X 10—6-3X 10—5mol/cm2，氢氧化钡或钡的盐类的 涂覆液中氢氧化钡或钡的盐类在溶剂中的重量百分比为2-15%是合适的，含量以金属化合 物的量来计算，但涂覆量高于或者低于所述范围时是不优选的，因为涂覆量太少抑制坩埚 中杂质向硅液扩散的效果不明显，涂覆量太多坩埚和氮化硅粉末层粘结不牢易脱落。 晶锭的利用率以少子寿命为标准，为了获得较高的晶锭利用率，需要在坩埚的整 个内表面做涂覆，或者在硅料与坩埚接触的内壁做局部有选择的涂覆，涂覆的方法可以使喷涂、浸涂、涂刷等，但不限于这些方法。涂层涂覆后，烘焙的温度和时间由所用的金属化合 物和溶剂决定，在50-120(TC下烘焙所述的涂覆液0. 5-10h是优选的。权利要求，该方法如下(一)、配制氢氧化钡或钡的盐类的溶液作为涂覆液；(二)、先对坩埚进行预热；(三)、在预热后的坩埚的内表面上均匀地涂覆氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液；(四)、在50-1200℃下烘焙氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液0.5-10h。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于所述的坩埚内表 面的氢氧化钡或钡的盐类的涂覆量为5X 10—6-3X 10—5mol/Cm2。3. 根据权利要求2所述的，其特征在于所述的氢氧化钡 或钡的盐类的涂覆液中氢氧化钡或钡的盐类在溶剂中的重量百分比为2-15%。4. 根据权利要求1所述的，其特征在于所述的氢氧化钡 或钡的盐类的涂覆液所用溶剂为可使涂覆液中的金属化合物均匀溶解的水或有机溶剂。5. 根据权利要求4所述的，其特征在于所述的氢氧化钡 的涂覆液以20-7(TC的纯水为溶剂。全文摘要本专利技术涉及配制氢氧化钡或钡的盐类的溶液作为涂覆液；先对坩埚进行预热；在预热后的坩埚的内表面上均匀地涂覆氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液；在50-1200℃下烘焙氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液0.5-10h。在坩埚内表面上烘焙出氢氧化钡或钡的盐类的涂层，达到抑制坩埚内部杂质向硅料扩散的目的，进而提高靠近坩埚部位的少子寿命，防止坩埚变形。文档编号C23C26/00GK101696499SQ20091003567公开日2010年4月21日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日专利技术者陈雪, 黄强, 黄振飞 申请人:常州天合光能有限公司;本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铸锭用坩埚的处理方法，该方法如下： （一）、配制氢氧化钡或钡的盐类的溶液作为涂覆液； （二）、先对坩埚进行预热； （三）、在预热后的坩埚的内表面上均匀地涂覆氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液； （四）、在５０－１２００℃下烘焙氢氧化钡或钡的盐类的涂覆液０．５－１０ｈ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪，黄强，黄振飞，
申请(专利权)人：常州天合光能有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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