一种多晶硅铸锭炉和多晶硅铸锭方法技术

本发明专利技术提供了一种多晶硅铸锭炉，包括用于支撑硅料承载容器的底板，所述底板表面的热导率不同。则在多晶硅铸锭时，液态硅料结晶生长的过程中，在硅料承载容器的底部会形成一个横向的温度梯度，同时，也会在垂直于硅料承载容器的底部的方向上形成纵向的温度梯度，从而在液态硅料结晶生长的过程中形成局部微凸的固液界面，并由此控制晶体初始成核的大小，形成较大的晶粒，继而通过定向凝固最终形成多晶硅锭。由于此多晶硅锭的成核晶粒较大，则所述多晶硅锭的位错和晶界会相应的减少，进而提高由此硅锭制得的多晶硅太阳能电池的转化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多晶娃铸锭炉和多晶娃铸锭方法
:本专利技术涉及太阳电池制造
，尤其涉及一种多晶硅铸锭炉。
技术介绍
:太阳能电池可以将光能转换为电能，是现代节能社会发展的一个重点。根据基体材料的不同，现有的太阳能电池分为多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池。其中，单晶硅太阳能电池的转化效率高，但生产成本也高，多晶硅太阳能电池的转化效率比单晶硅电池低1%_2%，但其生产成本也低，综合考虑，目前市场上的太阳能电池仍以多晶硅太阳能电池为主。现有用于生产多晶硅太阳能电池的多晶硅锭通常采用定向凝固法制得，其基本原理是:将硅料放置在多晶硅铸锭炉的坩埚内，利用多晶硅铸锭炉内的加热装置对坩埚加热，使硅料完全熔化成液态，再通过控制炉内的温度变化，形成纵向的温度梯度，对硅料溶液进行自下而上的冷却，实现晶体的定向生长。但是，现有的多晶硅锭存在较多的位错和晶界，成为光生载流子的快速复合中心，使得由此硅锭制得的多晶硅太阳能电池的转化效率降低。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术申请的目的在于提供一种多晶硅铸锭炉和多晶硅铸淀方法，以减少娃淀内的位错和缺陷，进而提闻多晶娃太阳能电池的转换效率。 为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案:—种多晶娃铸锭炉，包括用于支撑娃料承载容器的底板，所述底板表面的热导率不同。优选的，所述底板包括:底板主体和控温部件，所述底板主体和控温部件的热导率不同。优选的，所述底板主体的热导率为IOW/ (m ? K)~1000W/ (m ? K)。优选的，所述控温部件的热导率为0.01ff/ (m ? K)飞OW/ (m ? K)。优选的，所述温控部件呈多个尺寸相同的矩形，且以阵列方式排布在所述底板主体上。优选的，所述温控部件呈多个尺寸不同的矩形，且多个矩形具有共同的几何中心。优选的，所述温控部件呈多个圆形，且以阵列方式排布在所述底板主体上。优选的，所述底板主体为一平板结构。优选的，所述底板主体表面设置有凹槽。优选的，所述控温部件设置在所述凹槽内，且所述温控部件填满所述凹槽。优选的，所述温控部件直接贴合在所述底板主体表面上。优选的，所述温控部件的厚度为lmnT20mm。优选的，所述底板主体内设置有通透槽，所述通透槽贯穿所述底板主体。优选的，所述温控部件设置在所述通透槽内。优选的,所述多晶娃铸锭炉还包括:热交换台，所述热交换台设置在所述底板下方。优选的，所述热交换台上设置有通气槽，所述通气槽为外界气体在所述底板与热交换台之间的流动通道。优选的，所述底板下方设置有开槽，所述开槽与通气槽相配合作为外界气体在所述底板与热交换台之间的流动通道。优选的，所述底板上设置有贯通所述底板的通孔，所述通孔与所述通气槽相配合作为外界气体在所述底板与热交换台之间的流动通道。优选的,所述多晶娃铸锭炉还包括:保温板，所述保温板围成一保温腔；冷却铜板，所述冷却铜板位于保温腔的底部；底部加热器，所述底部加热器位于冷却铜板上方，且所述底部加热器上方设置有热交换台和底板；坩埚，所述坩埚用于盛放硅料，所述坩埚外围设置有防护板，且所述坩埚和防护板位于底板上方；顶部加热器，所述顶部加热器位于保温腔的顶部。一种多晶娃铸锭方法,包括:通过底部加热器和顶部加热器为置于坩埚内的硅料加热，使之熔化；控制保温腔内的温度分布，形成平行于硅料承载容器底部的横向温度梯度和垂直于硅料承载容器底部的纵向温度梯度，使液态的硅料结晶生长，最终形成多晶硅锭。优选的，形成所述横向温度梯度，包括:通过提供具有不同表面热导率底板的方法形成所述横向温度梯度，所述底板用于承载硅料承载容器。优选的，形成所述横向温度梯度，包括:通过气冷的的方式控制所述底板的温度，形成所述横向温度梯度。本专利技术所提供的技术方案中，多晶硅铸锭炉内的底板表面热导率不同，则在多晶娃铸锭时，液态娃料结晶生长的过程中，在娃料承载容器的底部会形成一个横向的温度梯度，同时，也会在垂直于硅料承载容器的底部的方向上形成纵向的温度梯度，从而在液态硅料结晶生长的过程中形成局部微凸的固液界面，并由此控制形成较大的成核晶粒，继而通过定向凝固最终形成多晶硅锭，由于此多晶硅锭的成核晶粒较大，则所述多晶硅锭的位错和晶界会相应的减少，进而提闻由此娃淀制得的多晶娃太阳能电池的转化效率。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种多晶娃铸淀炉底板结构不意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种多晶硅铸锭炉底板结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的又一种多晶硅铸锭炉底板结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种多晶硅铸锭炉底板剖面图；图5为本专利技术实施例提供的另一种多晶硅铸锭炉底板剖面图；图6为本专利技术实施例提供的又一种多晶娃铸锭炉底板剖面图；图7为本专利技术实施例提供的一种多晶娃铸淀炉底板和热交换台的不意图；图8为本专利技术实施例提供的另一种多晶娃铸淀炉底板和热交换台不意图；图9为本专利技术实施例提供的又一种多晶娃铸淀炉底板和热交换台不意图；图10为本专利技术实施例提供的又一种多晶娃铸淀炉底板和热交换台不意图；图11为本专利技术实施例提供的一种多晶硅铸锭炉结构示意图；图12为本专利技术实施例提供的一种多晶硅结晶固液界面示意图。【具体实施方式】为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。正如
技术介绍
部分所述，现有的`多晶硅锭存在较多的位错和晶界，成为光生载流子的快速复合中心，使得由此硅锭制得的多晶硅太阳能电池的转化效率降低。专利技术人研究发现，现有多晶硅铸锭过程中，盛载硅料的容器底部温度分布比较均匀，只在垂直于容器底部的方向上有纵向的温度梯度，使得硅料在容器底部均匀成核，则成核点较多，并随机生长，形成的多晶硅锭晶粒较小，其中的位错和晶界较多，从而造成了光生载流子快速复合，导致少子寿命低，降低了多晶硅太阳能电池的转化效率。本专利技术公开了一种多晶硅铸锭炉，包括用于支撑硅料承载容器的底板，所述底板表面的热导率不同。由上述方案可以看出，多晶娃铸淀炉内的底板表面热导率不同，则在多晶娃铸淀时，液态硅料结晶生长的过程中，在硅料承载容器的底部会形成一个横向的温度梯度，同时，也会在垂直于硅料承载容器的底部的方向上形成纵向的温度梯度，从而在液态硅料结晶生长的过程中形成局部微凸的固液界面，并由此控制晶体初始成核的大小，形成较大的晶粒，继而通过定向凝固最终形成多晶硅锭。由于此多晶硅锭的成核晶粒较大，则所述多晶娃淀的位错和晶界会相应的减少，进而提闻由此娃淀制得的多晶娃太阳能电池的转化效率。以上是本申请的核心思想，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅铸锭炉，包括用于支撑硅料承载容器的底板，其特征在于，所述底板表面的热导率不同。

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅铸锭炉，包括用于支撑硅料承载容器的底板，其特征在于，所述底板表面的热导率不同。2.根据权利要求1所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述底板包括: 底板主体和控温部件,所述底板主体和控温部件的热导率不同。3.根据权利要求2所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述底板主体的热导率为IOW/(m ? K)1000ff/ (m ? K)。4.根据权利要求2所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述控温部件的热导率为0.01ff/(m ? K)~50W/ (m ? K)。5.根据权利要求2所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述温控部件呈多个尺寸相同的矩形，且以阵列方式排布在所述底板主体上。6.根据权利要求2所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述温控部件呈多个尺寸不同的矩形，且多个矩形具有共同的几何中心。7.根据权利要求2所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述温控部件呈多个圆形，且以阵列方式排布在所述底板主体上。8.根据权利要求2所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述底板主体为一平板结构。9.根据权利要求8所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述底板主体表面设置有凹槽。10.根据权利要求9所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述控温部件设置在所述凹槽内，且所述温控部件填满所述凹槽。11.根据权利要求8所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述温控部件直接贴合在所述底板主体表面上。12.根据权利要求11所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述温控部件的厚度为lmnT20mmo13.根据权利要求8所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述底板主体内设置有通透槽，所述通透槽贯穿所述底板主体。14.根据权利要求13所述多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述温控部件设置在所述通透槽内。15.根据权利要求1所述多晶硅铸...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志东，翟蕊，王朋，李娟，王伟亮，
申请(专利权)人：浙江昱辉阳光能源有限公司，
类型：发明
国别省市：