一种多晶硅锭铸造用坩埚制造技术

技术编号:9605284 阅读:99 留言:0更新日期:2014-01-23 07:54
一种多晶硅锭铸造用坩埚,包括埚体、埚底,所述坩埚内表面喷涂氮化硅涂层,所述坩埚埚底内表面氮化硅涂层上喷涂氮化硅粉与硅粉涂层。改变晶体生长初期底部成核时的粗糙度,以求生长出高效多晶,具有成品收益高、单片硅片成本低的特点。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
一种多晶硅锭铸造用坩埚
本技术涉及一种多晶硅锭铸造用坩埚。
技术介绍
太阳能电池通常用多晶硅片为原料制备。而多晶硅片由多晶硅铸锭再经过开方、切片加工制成。多晶硅硅锭是以高纯多晶硅为原料在高温条件下熔融成硅液,经过定向凝固结晶形成;其生产过程有:装料、加温、熔化、结晶、退火、冷却。在晶体定向凝固的初期成核方式决定晶体的后期生长。早期的铸锭工艺采用全熔工艺,然后通过控制隔热笼的位移与高度改变铸锭炉的温度场,从而给坩埚底部的硅液一个过冷度,硅液通过自由成核进行自由生长成多晶体;此工艺生产的硅片光电转换效率一般在17.0%左右;为了提高光电转换效率,通过技术改进:对原有铸锭工艺进行优化,形成一种高效多晶新工艺,即:在坩埚底部铺垫一层籽晶,在熔化过程中控制隔热笼位移与高度与铸锭炉的温度场,使得籽晶不被熔化,后期控制TCl温度实现晶体在籽晶上的生长模式,效率在17.6%左右,但是成晶比率较低,单片硅片成本较高。目前,铸锭普遍采用石英坩埚为装载多晶硅原料的容器。而光电转换效率在17.5%的高效多晶硅锭生产方法很多,如将石英坩埚底部设计成倒金字塔形状结构,为的是增大晶体在生长初期的成核环境下的粗糙度,提高成核数;另外,硅片生产企业很多厂家采用在石英坩埚底部铺放一层碎硅片作籽晶,增大晶体在生长初期的成核环境下的粗糙度,以引导硅液定向凝固形成多晶体。
技术实现思路
本技术其目的就在于提供一种多晶硅锭铸造用坩埚,改变晶体生长初期底部成核时的粗糙度,以求生长出高效多晶,具有成品收益高、单片硅片成本低的特点。实现上述目的而采取的技术方案,包括埚体、埚底,所述坩埚内表面喷涂氮化硅涂层,所述坩埚埚底内表面氮化硅涂层上喷涂氮化硅粉与硅粉涂层。与现有技术相比本技术具有以下优点。由于在坩埚底部加喷一层由氮化硅粉与硅粉的混合物质,改变晶体生长初期底部成核时的粗糙度,以求生长出高效多晶,具有成品收益高、单片硅片成本低的特点。【附图说明】下面结合附图对本技术作进一步详述。图1为本技术结构示意图。图2为图1中A向局部放大示意图。【具体实施方式】本装置包括埚体1、埚底2,如图1、2所示,所述坩埚内表面喷涂氮化硅涂层,所述坩埚埚底2内表面氮化硅涂层上喷涂氮化硅粉与硅粉涂层3。由于在坩埚底部平铺一层籽晶能制造出高效多晶,但其成品率低,单片硅片成本高;并且在坩埚底部平铺一层籽晶的重量有一定要求,数量通常在10-15公斤;对于质量好而且产量大的硅片生产企业,难以有大量的碎硅片来保证这种需求;故寻求不用碎硅片作籽的方法成为研究方向;本技术是,为防止坩埚在铸锭过程中出现硅晶体与坩埚发生粘连的粘埚现象,首先需对坩埚喷涂氮化硅粉形成氮化硅涂层,待第一次喷涂完成后,将坩埚底部加热器设定为50°C,待其水分蒸发后在坩埚底部加喷一层由氮化硅粉与硅粉的混合物质,氮化硅粉与硅粉的比例为3-5: 1、喷涂涂层厚度为0.2-0.4_。为防止后期喷涂涂层起皮及掉粉,起喷的温度设置为80°。在保持原有坩埚喷涂氮化硅涂层的基础上,通过加喷氮化硅粉与硅粉的混合涂层,改变晶体生长初期底部成核时的粗糙度,以求生长出高效多晶,达到成品收益高,单片硅片成本低的目标。实施例1,将洁净的石英坩埚内表面喷涂450克氮化硅粉形成氮化硅涂层后,干燥去除水分后,再按3:1比例取氮化硅粉与硅粉用水溶剂混合均匀,喷涂在坩埚底部,喷涂涂层厚度为0.2mm ;坩埚体的起喷的温度设置为80° ;实施例2,将洁净的石英坩埚内表面喷涂500克氮化硅粉形成氮化硅涂层后,干燥去除水分后,再按5:1比例取氮化硅粉与硅粉用水溶剂混合均匀,喷涂在坩埚底部,喷涂涂层厚度为0.3-0.4mm ;坩埚体的起喷的温度设置为80°。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅锭铸造用坩埚,包括埚体(1)、埚底(2),其特征在于,所述坩埚内表面喷涂氮化硅涂层,所述坩埚埚底(2)内表面氮化硅涂层上喷涂氮化硅粉与硅粉涂层(3)。

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅锭铸造用坩埚,包括埚体(I)、埚底(2),其特征在于,所述坩埚内表面喷...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋丽平张泽兴吴彬辉杨帅国傅亮
申请(专利权)人:江西旭阳雷迪高科技股份有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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