[發明專利]多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法及氮化硅涂層

有效

• 申請號: 201110455432.8
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103506263A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 高世超;陳立新;馮文宏;張運峰;王丙寬
• 申請（專利權）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: B05D5/00
• 分類號: B05D5/00;B05D5/08;B05D1/02;B05D3/00;C01B33/14;C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及多晶硅鑄錠技術領域，更具體地說，涉及一種多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法及氮化硅涂層。?

背景技術

太陽電池多晶硅錠是一種柱狀晶，晶體生長方向垂直向上，是通過定向凝固(也稱可控凝固、約束凝固)來實現的，即在結晶過程中，通過控制溫度場的變化，形成單方向熱流(生長方向和熱流方向相反)，并要求液固截面處的溫度梯度大于0，橫向則要求無溫度梯度，從而形成定向生長的柱狀晶。?

制備鑄造多晶硅時，都是在坩堝內進行的。在原料熔化、晶體生長過程中，硅熔體和坩堝長時間接觸會產生粘滯性。由于兩種材料的熱膨脹系數不同，如果硅材料和坩堝壁結合緊密，在晶體冷卻時很可能造成晶體硅或坩堝破裂。?

為了避免在多晶硅鑄錠完成后，坩堝和多晶硅錠的粘連，現有技術是將氮化硅粉均勻的噴涂在坩堝的內表面。噴涂時，將氮化硅的水溶液均勻的噴涂到坩堝的內表面，坩堝的表面形成一層厚度小于0.1mm的涂層，由于附著力強度較弱，需要對噴涂后的坩堝進行熱處理，即將噴涂的后的坩堝放到坩堝烘箱內進行焙燒，由于烘干過程(升溫、恒溫、降溫)時間長，焙燒時間一般長達40個小時，不僅浪費了大量的電能，增加了生產成本，還降低了生產效率。?

因此，如何提供一種多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法，以實現去除多晶硅坩堝噴涂后的烘干工藝，從而提高工作效率，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。?

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種，以實現去除多晶硅坩堝噴涂后的烘干工藝，從而提高工作效率。?

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：?

一種多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法，包括：?

1)將氮化硅、去離子水和硅溶膠混合，形成乳漿狀溶液；?

2)將所述溶液霧化，并噴涂至坩堝內壁，自然干燥后形成氮化硅涂層。?

優選的，上述多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法中，所述硅溶膠為電子級高純硅溶膠。?

優選的，上述多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法中，所述硅溶膠的有效成分為SiO₂。?

優選的，上述多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法中，所述氮化硅、所述硅溶膠和所述去離子水的質量配比為1∶0.5∶3～1∶0.7∶3.5。?

優選的，上述多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法中，所述氮化硅、所述硅溶膠和所述去離子水的質量配比為1∶0.6∶3.2。?

優選的，上述多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法中，所述溶液的噴涂溫度范圍處于65-75℃之間。?

優選的，上述多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法中，所述噴涂壓力范圍處于10-100Pa之間。?

一種氮化硅涂層，粘附于多晶硅坩堝的內表面，所述氮化硅涂層由如權利1-6所述的多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法加工而成。?

本發明提供的多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法中，將氮化硅、去離子水和硅溶膠混合后形成乳漿狀溶液，混合好的溶液經過霧化后，噴涂到坩堝的內壁上，噴涂完畢后，坩堝內壁上形成一層氮化硅的混合溶液薄膜，水分蒸發完畢后，由混合溶液形成的薄膜層干燥完畢，坩堝表面形成結構致密的氮化硅層。本發明提供的多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法，噴涂完畢后不需要對坩堝進行焙烤，自然狀態下即可完成坩堝表面的干燥，去除了多晶硅坩堝噴涂后的烘干工藝，從而提高工作效率。?

具體實施方式

本發明公開了一種多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法及氮化硅涂層，以實現去除多晶硅坩堝噴涂后的烘干工藝，從而提高工作效率。?

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的事實例僅僅是本發明一部分事實例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。?

本發明提供了一種多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法，包括，將氮化硅、去離子水和硅溶膠混合，形成乳漿狀溶液，混合過程對溶液不斷進行攪拌，使三種物質充分融合，混合均勻；將所述溶液霧化，并噴涂至坩堝內壁上，霧化作用使得氮化硅溶液形成氮化硅霧，具體的，可通過噴槍對溶液進行霧化，并均勻的噴涂到坩堝內表面上；自然干燥后，噴涂后的氮化硅層上的水分揮發，坩堝內壁形成結構致密的氮化硅層。?

上述多晶硅坩堝噴涂免烘干的方法的工藝過程如下：?