[實用新型]一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320883693.4
• 申請日: 2013-12-29
• 公開（公告）號: CN203653754U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 周建華
• 申請（專利權）人: 西安華晶電子技術股份有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本實用新型屬于多晶硅鑄錠技術領域，尤其是涉及一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)。

背景技術

光伏硅片是生產(chǎn)太陽能電池和組件的基本材料，用于生產(chǎn)光伏硅片的多晶硅純度必須在6N級以上（即非硅雜質(zhì)總含量在1ppm以下），否則光伏電池的性能將受到很大的負面影響。近幾年，多晶硅片生產(chǎn)技術有了顯著進步，多晶鑄錠技術已從G4（每個硅錠重約270公斤，可切4×4=16個硅方)進步到G5(5×5=25個硅方），然后又進步到G6(6×6=36個硅方)。并且，所生產(chǎn)多晶硅鑄錠的單位體積逐步增大，成品率增加，且單位體積多晶硅鑄錠的制造成本逐步降低。

光伏發(fā)電是當前最重要的清潔能源之一，具有極大的發(fā)展?jié)摿ΑＶ萍s光伏行業(yè)發(fā)展的關鍵因素，一方面是光電轉(zhuǎn)化效率低，另一方面是成本偏高。目前，應用最廣泛的太陽能電池材料為晶體硅材料，包括單晶硅材料和多晶硅材料。其中，單晶硅材料具有低缺陷高轉(zhuǎn)換效率的特點，通過堿制絨可形成金字塔型的結(jié)構(gòu)，提高對光的吸收，從而提高轉(zhuǎn)化效率。但同時，單晶硅拉制產(chǎn)量低、成品率低，導致生產(chǎn)成本高。多晶硅材料主要通過定向凝固的方法制成，其生產(chǎn)成本較低，因而占領了絕大部分市場份額。但多晶硅材料存在大量晶界和位錯，導致轉(zhuǎn)換效率比單晶硅低1%～2%，同時多晶硅材料由于各向異性導致機械強度也較低，生產(chǎn)過程中碎片率高。因而，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡單、設計合理且裝料過程簡便、所加工多晶硅鑄錠性能優(yōu)良的高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，能有效降低所生產(chǎn)多晶硅鑄錠的位錯密度，并且能實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單、設計合理且裝料過程簡便、所加工多晶硅鑄錠性能優(yōu)良，能有效降低所生產(chǎn)多晶硅鑄錠的位錯密度，并能實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部填裝有硅料的石英坩堝，其特征在于：所述石英坩堝底部平鋪有一層碎硅片鋪裝層一，所述碎硅片鋪裝層一上平鋪有一層與硅料同步熔化的碎硅片鋪裝層二，所述碎硅片鋪裝層二平鋪在碎硅片鋪裝層一與硅料之間；所述碎硅片鋪裝層一為位于碎硅片鋪裝層二與石英坩堝底部之間的墊層，所述碎硅片鋪裝層一和碎硅片鋪裝層二的厚度均不小于5mm，且碎硅片鋪裝層一和碎硅片鋪裝層二的總厚度不小于20mm。

上述一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，其特征是：所述碎硅片鋪裝層一和碎硅片鋪裝層二的總厚度為20mm～40mm，所述碎硅片鋪裝層一的厚度為5mm～20mm。

上述一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，其特征是：所述石英坩堝平放于水平底板上，所述水平底板上設置有對石英坩堝進行限位的外護板，所述外護板的頂部高度高于石英坩堝的頂部高度，所述石英坩堝布放于外護板內(nèi)。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、結(jié)構(gòu)簡單、設計合理且裝料過程簡便。

2、使用效果好且實用價值高，實際進行多晶硅鑄錠時，以石英坩堝鋪裝的碎硅片鋪裝層一和碎硅片鋪裝層二作為籽晶，并且對硅料進行熔化時，僅熔化碎硅片鋪裝層二，而保留碎硅片鋪裝層一不熔化；長晶過程中，控制未熔化的碎硅片鋪裝層一與已熔融硅液的接觸時間，使得長晶沿著碎硅片晶向定向凝固。本實用新型所加工的多晶硅鑄錠性能優(yōu)良，并且所生產(chǎn)的多晶硅鑄錠為同質(zhì)多晶，能有效降低所生產(chǎn)多晶硅鑄錠的位錯密度，從而能有效提高太陽能電池片的轉(zhuǎn)換效率，并且能實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，因而通過本實用新型能將多晶硅的低生產(chǎn)成本和單晶硅的較高的轉(zhuǎn)換效率與較好的機械強度的優(yōu)點結(jié)合起來。

綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設計合理且裝料過程簡便、所加工多晶硅鑄錠性能優(yōu)良，能有效降低所生產(chǎn)多晶硅鑄錠的位錯密度，并能實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明:

1—石英坩堝；???????????2—碎硅片鋪裝層一；????3—硅料；

4—碎硅片鋪裝層二；?????5—水平底板；??????????6—外護板。

具體實施方式