[發(fā)明專利]多晶硅錠及其制造方法、太陽能電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210017945.5
• 申請(qǐng)日: 2012-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN102797035A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭志東;翟蕊;石鄖熙;李娟;劉文濤;彭春球
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江思博恩新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C30B28/06
• 分類號(hào): C30B28/06;C30B29/06;H01L31/028
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

1.一種多晶硅錠的制造方法，其特征在于，包括：

在多晶硅錠生長爐內(nèi)的容器底部鋪設(shè)籽晶，形成籽晶層，其中，所述籽晶層的鋪設(shè)方式為：由一整塊與容器底部大小和形狀基本相同的大塊單晶籽晶鋪設(shè)而成，或由多個(gè)小塊單晶籽晶拼接而成，或由從所述多晶硅錠主體中切割下的塊狀板坯鋪設(shè)形成，所述多晶硅錠含有連續(xù)的大尺寸的單晶硅區(qū)域，所述單晶硅區(qū)域的晶體學(xué)取向與位于其下方的所述籽晶的晶體學(xué)取向相同；

將固態(tài)的硅原料裝載到所述籽晶層的上方；

對(duì)所述容器進(jìn)行加熱，熔化所述硅原料和部分所述籽晶層，以形成液體層，至少保持與所述容器底部接觸的部分籽晶層為固態(tài)；

控制所述多晶硅錠生長爐內(nèi)的熱場，對(duì)所述液體層進(jìn)行結(jié)晶形成結(jié)晶層，以使固液界面向遠(yuǎn)離所述容器底部的方向移動(dòng)，完成多晶硅錠的生長。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，所述籽晶層為由從所述多晶硅錠主體中切割下的多個(gè)小塊塊狀板坯拼接而成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，所述籽晶層為由從所述多晶硅錠主體中切割下的整體塊狀板坯鋪設(shè)而成。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，所述塊狀板坯上的多晶區(qū)域處切割有凹槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，所述凹槽的縱切面為V形。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，所述凹槽的縱切面為梯形。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，所述塊狀板坯為底部為具有規(guī)則形狀的多面體，上部為凸臺(tái)的結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，所述籽晶為底部為具有規(guī)則形狀的多面體，上部為凸臺(tái)的結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，所述籽晶層包括至少一種晶體學(xué)取向的單晶硅層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，形成所述籽晶層的過程具體為，采用晶體學(xué)取向相同的籽晶拼接平鋪形成所述籽晶層，所述籽晶層與所述容器底部基本平行。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，形成所述籽晶層的過程具體為：

采用具有第一晶體學(xué)取向的籽晶拼接鋪貼，覆蓋所述容器底部的部分區(qū)域，形成具有第一晶體學(xué)取向的籽晶區(qū)域；

采用具有第二晶體學(xué)取向的籽晶覆蓋所述容器底部的部分區(qū)域，形成具有第二晶體學(xué)取向的籽晶區(qū)域，所述具有第一晶體學(xué)取向的籽晶區(qū)域和所述具有第二晶體學(xué)取向的籽晶區(qū)域共同形成所述籽晶層，所述籽晶層與所述容器底部基本平行，其中，所述具有第一晶體學(xué)取向的籽晶區(qū)域被所述具有第二晶體學(xué)取向的籽晶區(qū)域包圍。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，所述籽晶層的厚度為10mm-100mm。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，第一次開始結(jié)晶時(shí)，固態(tài)籽晶層的厚度為1mm-50mm。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，所述籽晶層的面積占據(jù)所述容器底部面積的50％-99％。

15.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5～14任一項(xiàng)所述的多晶硅錠的制造方法，其特征在于，所述控制所述多晶硅錠生長爐內(nèi)的熱場，對(duì)所述液體層進(jìn)行結(jié)晶形成結(jié)晶層，以使固液界面向遠(yuǎn)離所述容器底部的方向移動(dòng)，完成多晶硅錠的生長的過程具體為：

控制所述多晶硅錠生長爐內(nèi)的熱場，對(duì)所述液體層進(jìn)行結(jié)晶形成結(jié)晶層，以使固液界面向遠(yuǎn)離所述容器底部的方向移動(dòng)；

所述固液界面向遠(yuǎn)離所述容器底部的方向移動(dòng)相應(yīng)距離后，進(jìn)入回熔結(jié)晶過程，至少執(zhí)行一次所述回熔結(jié)晶過程后，得到多晶硅錠；

其中，所述回熔結(jié)晶過程包括，控制所述多晶硅錠生長爐內(nèi)的熱場，對(duì)所述結(jié)晶層進(jìn)行回熔，使所述固液界面向靠近所述容器底部的方向移動(dòng)，之后，控制所述多晶硅錠生長爐內(nèi)的熱場，對(duì)液體層進(jìn)行結(jié)晶，以使所述固液界面向遠(yuǎn)離所述容器底部的方向移動(dòng)，所述固液界面向靠近所述容器底部的方向移動(dòng)的距離小于所述固液界面向遠(yuǎn)離所述容器底部的方向移動(dòng)的距離。

16.一種太陽能電池，采用權(quán)利要求15所述的多晶硅錠，其特征在于，包括：

晶片，所述晶片上具有晶體學(xué)取向一致的連續(xù)大尺寸的單晶硅區(qū)域；

所述晶片中的P-N結(jié)；

所述晶片上的導(dǎo)電觸點(diǎn)。