[發明專利]一種生長多晶硅錠的坩堝

有效

• 申請號: 200910115634.0
• 申請日: 2009-07-02
• 公開（公告）號: CN101597793A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 胡動力;張濤;王人松
• 申請（專利權）人: 江西賽維LDK太陽能高科技有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 江西省專利事務所
• 代理人: 楊志宇

技術領域

本發明涉及太陽能領域中的一種生長硅錠的坩堝，特別是一種生長多晶硅錠的坩堝。

背景技術

目前的多晶硅的鑄造一般采用定向凝固來進行。一般采用限定出內部容積的底表面和 側壁的基本體組成的底部平整的方型坩堝，通過采用坩堝下降，隔熱籠提升，水冷坩堝等 工藝在坩堝底部形成一定的溫度梯度，從坩堝的底板上逐漸形核長大。由于底部平整，溫 度均勻導致無序的自發形核，形成很多的晶粒，晶向較亂、定向驅雜效果差，少子壽命低， 最終制成的太陽能電池片的轉換效率較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種生長多晶硅錠的坩堝，采用該坩堝可以獲得具有優良性能 的多晶硅錠。

本發明采用的技術方案為：

一種生長多晶硅錠的坩堝，其中：坩堝的底板上設置有多個孔。

一種生長多晶硅錠的坩堝，其中：孔的深度為1mm-25mm。

一種生長多晶硅錠的坩堝，其中：孔與坩堝的底板平齊處的孔徑為1mm-30mm。

一種生長多晶硅錠的坩堝，其中：孔在坩堝的底板分布的密度為1-100個/平方分米。

一種生長多晶硅錠的坩堝，其中：所述的每個孔的直徑沿著孔的開口方向逐漸增大。

一種生長多晶硅錠的坩堝，其中：所述的孔的形狀為圓錐形、三角錐形、四方錐形孔 或其它任何形狀的孔。

一種生長多晶硅錠的坩堝，其中：坩堝的底板可以是整體式的。

一種生長多晶硅錠的坩堝，其中：坩堝的底板可以是組合式的。

一種生長多晶硅錠的坩堝，其中：所述的組合式的坩堝的底板包括坩堝的上底板、坩 堝的下底板，坩堝的上底板上設置有多個孔。

一種生長多晶硅錠的坩堝，其中：在坩堝的底板四周有側壁，坩堝的底板與側壁圍攏 形成坩堝的空腔。

表1孔的深度變化對多晶硅錠質量的影響

(其余條件相同：采用的是整體式坩堝，與坩堝的底板平齊處的孔徑為12mm，孔在坩堝的 底板分布的密度為20個/平方分米)：

由此可看出，在一定范圍內，多晶硅錠的質量隨著孔的深度的增大而提高，但是孔的 深度增大到一定程度，多晶硅錠的質量不會繼續提高，相反多晶硅錠會由于坩堝的強度變 弱，會出現硅液漏流或其他不良現象的發生。

表2與坩堝的底板平齊處的孔徑的變化對多晶硅錠質量的影響

(其余條件相同：采用的是整體式坩堝底板，孔的深度為10mm，孔在坩堝的底板分布的密 度為8個/平方分米)：

由此可看出，在一定范圍內，多晶硅錠的質量隨著與坩堝的底板平齊處的孔徑的增大 而提高，但是與坩堝的底板平齊處的孔徑增大到一定程度，多晶硅錠的質量不會繼續提高， 相反由于坩堝的強度變弱，可能會出現硅液漏流或其他不良現象。

表3孔在坩堝的底板分布的密度變化對多晶硅錠質量的影響

(其余條件相同：采用的是整體式坩堝底板，孔的深度為10mm，與坩堝的底板平齊處的孔 徑為7mm)：

由此可看出，在一定范圍內，多晶硅錠的質量隨著孔與在坩堝的底板分布的密度的增 大而提高，但是孔在坩堝的底板分布的密度增大到一定程度，多晶硅錠的質量不會繼續提 高，相反多晶硅錠會由于坩堝的強度變弱，可能會出現硅液漏流或其他不良現象。

因該底板上設置有多個孔，與傳統的底部平整的坩堝相比，會對生長多晶硅錠的過程， 產生一定的影響。經過實驗檢測沒有給多晶硅錠的性能帶來其他負面影響。

組合式坩堝與整體式坩堝相比，組合式坩堝是由坩堝的上底板、坩堝的下底板組成的， 坩堝的上底板上設置有多個孔的設置，所以一般不會由于孔的深度、與坩堝的底板平齊處 的孔徑、孔在坩堝的底板分布的密度的變化而對坩堝的強度產生影響，但是相對于整體式 坩堝，由于組合式坩堝增設了上底板，導致坩堝用來盛裝硅料的空間變小，從而多晶硅錠 的產率下降。

而且由于隨著孔的深度、與坩堝的底板平齊處的孔徑或孔在坩堝的底板分布的密度的 增大，組合式的坩堝的上底板的厚度增大，即所占坩堝的體積增大，用來盛裝硅料的空間 變小，從而導致多晶硅錠的產率下降。

表4采用本發明提供的坩堝與傳統的底部平整的坩堝對多晶硅錠質量的影響比較