[發(fā)明專利]用于硅的定向固化的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180055458.1
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN103261493B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·尼科爾;D·史密斯
• 申請（專利權(quán)）人: 思利科材料有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C01B33/037;C30B29/06;H01L31/18
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;周玉梅

1.用于硅的定向固化的裝置，包括：

定向固化模具，所述定向固化模具包含至少一種耐火材料；

外殼；和

隔熱層，所述隔熱層至少部分地設(shè)置在所述定向固化模具和所述外殼之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述定向固化模具、外殼和隔熱層構(gòu)造成用于硅的定向固化多于兩次。

3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的裝置，其中所述定向固化模具的一個或多個側(cè)壁相比于定向固化模具的底部包括不同的厚度、材料組成或材料量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的裝置，其中所述定向固化模具的一個或多個側(cè)壁包括熱面耐火件，并且其中所述定向固化模具的底部包括傳導(dǎo)耐火件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的裝置，其中所述定向固化模具的一個或多個側(cè)壁包含氧化鋁，并且其中所述定向固化模具的底部包含碳化硅、石墨或其組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的裝置，其中所述隔熱層的一個或多個側(cè)壁相比于隔熱層的底部包括不同的厚度、材料組成或材料量。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述隔熱層至少部分地設(shè)置在定向固化模具的一個或多個側(cè)壁和外殼的一個或多個側(cè)壁之間，并且其中所述隔熱層不設(shè)置在定向固化模具的底部和外殼的底部之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的裝置，其中所述外殼包含鋼、不銹鋼、銅、鑄鐵、耐火材料、或耐火材料的混合物，或它們的組合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的裝置，進(jìn)一步包括至少一個液體管道，所述液體管道的尺寸和形狀允許冷卻液體穿過所述液體管道并且傳遞熱量遠(yuǎn)離定向固化模具。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述至少一個液體導(dǎo)管設(shè)置于靠近定向固化模具的底部部分、外殼或隔熱層，或者設(shè)置在定向固化模具的底部部分、外殼或隔熱層內(nèi)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的裝置，其中所述定向固化模具包括頂層，所述頂層包含至少一種滑移面耐火材料，所述頂層構(gòu)造成當(dāng)從定向固化模具移除定向固化的硅時保護(hù)定向固化模具的剩余部分免受損壞。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的裝置，進(jìn)一步包括頂部加熱器，所述頂部加熱器包括一個或多個加熱構(gòu)件，所述一個或多個加熱構(gòu)件包括加熱元件或感應(yīng)加熱器。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述頂部加熱器進(jìn)一步包括隔熱件，所述隔熱件包括隔熱磚、耐火件、耐火件的混合物、隔熱板、陶瓷紙、高溫棉，或其混合物。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述頂部加熱器進(jìn)一步包括外殼，其中所述隔熱件至少部分地設(shè)置在一個或多個加熱元件和頂部加熱器外殼之間。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述頂部加熱器外殼包括不銹鋼。

16.制備用于切成一個或多個太陽能晶片的一個或多個硅錠塊的方法，包括：

提供或接收第一硅；

提供或接收定向固化裝置，其中所述裝置包括：

定向固化模具，所述定向固化模具包含至少一種耐火材料；

外殼；和

隔熱層，所述隔熱層至少部分地設(shè)置在定向固化模具和外殼之間；

至少部分地熔融第一硅，從而提供第一熔融硅；和

在定向固化模具中定向固化第一熔融硅從而提供第二硅。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括將加熱器設(shè)置在定向固化模具上方，包括將選自加熱元件和感應(yīng)加熱器的一個或多個加熱構(gòu)件設(shè)置在定向固化模具上方。

18.根據(jù)權(quán)利要求16至17中任一項所述的方法，進(jìn)一步包括將第一熔融硅加入定向固化裝置中，

其中熔融第一硅包括在定向固化裝置外部熔融第一硅。

19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項所述的方法，其中熔融第一硅包括在定向固化之前在定向固化裝置內(nèi)部熔融第一硅。

20.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一項所述的方法，其中定向固化第一熔融硅包括從定向固化裝置的底部移除熱量。