[發(fā)明專利]鑄造法生產(chǎn)類似單晶硅錠投爐硅料和晶種擺放方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110160801.0
• 申請(qǐng)日: 2011-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102242394A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石堅(jiān);熊濤濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安陽(yáng)市鳳凰光伏科技有限公司;石堅(jiān)
• 主分類號(hào): C30B11/00
• 分類號(hào): C30B11/00;C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 安陽(yáng)市智浩專利代理事務(wù)所 41116
• 代理人: 王好勤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶體生長(zhǎng)領(lǐng)域，進(jìn)一步涉及投爐硅料和晶種擺放方法，具體是鑄造法生產(chǎn)類似單晶硅錠投爐硅料和晶種擺放方法。

背景技術(shù)

生產(chǎn)硅錠的方法有：CZ法生產(chǎn)單晶硅錠，鑄錠法生產(chǎn)多晶硅錠，F(xiàn)Z法生產(chǎn)單晶硅錠、EFG生產(chǎn)硅帶等方法。由于成本問(wèn)題，目前太陽(yáng)能電池片主要使用CZ法單晶硅片和鑄造法多晶硅片。CZ法單晶硅由于制造成本是鑄錠多晶硅的4～5倍，能耗上高出5～7倍，導(dǎo)致CZ單晶硅的市場(chǎng)份額越來(lái)越少。但由于鑄錠法生產(chǎn)多晶硅錠，存在大量的位錯(cuò)、晶界，使得鑄錠法多晶硅片制成的電池片，存在效率偏低的情況，一直使鑄錠法多晶硅錠無(wú)法完全取代CZ單晶硅錠。

在國(guó)際上，跨國(guó)巨頭BP公司對(duì)用鑄錠爐生產(chǎn)類似單晶硅錠的工藝已開(kāi)發(fā)多年，2010年被ALD收購(gòu)，使得ALD多晶鑄錠爐已經(jīng)小規(guī)模開(kāi)發(fā)出鑄錠法生產(chǎn)類似單晶（準(zhǔn)單晶）硅錠的設(shè)備和工藝。

目前，尚未見(jiàn)到針對(duì)在GT或四面及頂面加熱器的鑄錠爐生長(zhǎng)類似單晶（準(zhǔn)單晶）過(guò)程中，鑄造法生產(chǎn)類似單晶（準(zhǔn)單晶）硅錠投爐硅料和晶種擺放方法的內(nèi)容的公開(kāi)報(bào)道或專利申請(qǐng)。如果硅料擺放和晶種擺放工藝不過(guò)關(guān)，易產(chǎn)生類似單晶大量位錯(cuò)而導(dǎo)致產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)化效率偏低問(wèn)題，從而造成生產(chǎn)成本大幅提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種鑄造法生產(chǎn)類似單晶硅錠投爐硅料和晶種擺放方法，在GT或四面及頂面加熱器的鑄錠爐生長(zhǎng)類似單晶（準(zhǔn)單晶）過(guò)程中，可解決類似單晶大量位錯(cuò)而導(dǎo)致產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)化效率偏低問(wèn)題，解決類似單晶生產(chǎn)的高成本問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)的：

在GT或四面及頂面加熱器的鑄錠爐生長(zhǎng)類似單晶（準(zhǔn)單晶）過(guò)程中，鑄造法生產(chǎn)類似單晶硅錠投爐硅料和晶種擺放方法，其特征在于：a采用單塊重量≤200g（克，下同）的硅料，在晶種之上鋪0.5～60cm（厘米，下同）的厚度；b晶種之間距離≤0.1mm。

本發(fā)明的目的可通過(guò)以下方案進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)的：

所述硅料厚度為0.5～50cm。

所述硅料厚度為1～20cm。

所述硅料厚度為2～10cm。

具體，所述的硅料厚度還可作如下選擇：0.5～5cm，或5～10cm，或10～20cm，或20～30cm，或30～40cm，或40～50cm，或50～60cm。

本發(fā)明的有益效果在于：1、通過(guò)本方法的控制，可減少晶種引起的缺陷。可有效解決類似單晶大量位錯(cuò)而導(dǎo)致產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)化效率偏低問(wèn)題，使得鑄錠爐生長(zhǎng)類似單晶的光電轉(zhuǎn)化效率提高，經(jīng)相關(guān)試驗(yàn)表明可提高0.1%左右。2、同時(shí)解決類似單晶生產(chǎn)的高成本問(wèn)題。晶種厚度控制在20mm以下，單爐（約450kg即千克）生產(chǎn)成本可降低1000元以上。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，并使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1：

鑄造法生產(chǎn)類似單晶硅錠投爐硅料和晶種擺放方法，在鑄造多晶爐（GT爐，及采用四面加熱器及頂部加熱器的結(jié)構(gòu)多晶鑄造爐）內(nèi)生產(chǎn)類似單晶（準(zhǔn)單晶），采用單塊重量小于或等于200g的硅料，在晶種之上鋪0.5～5cm（如0.5mm）的厚度；晶種之間距離小于或等于0.1mm。

實(shí)施例2：

鑄造法生產(chǎn)類似單晶硅錠投爐硅料和晶種擺放方法，在鑄造多晶爐（GT爐，及采用四面加熱器及頂部加熱器的結(jié)構(gòu)多晶鑄造爐）內(nèi)生產(chǎn)類似單晶（準(zhǔn)單晶），采用單塊重量小于或等于200g的硅料，在晶種之上鋪50～60cm（如60mm）的厚度；晶種之間距離小于或等于0.1mm。

實(shí)施例3：

鑄造法生產(chǎn)類似單晶硅錠投爐硅料和晶種擺放方法，在鑄造多晶爐（GT爐，及采用四面加熱器及頂部加熱器的結(jié)構(gòu)多晶鑄造爐）內(nèi)生產(chǎn)類似單晶（準(zhǔn)單晶），采用單塊重量小于或等于200g的硅料，在晶種之上鋪30cm的厚度；晶種之間距離小于或等于0.1mm。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。