[發(fā)明專利]改進(jìn)的晶體硅的制造

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380038161.3
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN104736746B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奧列格·費(fèi)費(fèi)洛夫;埃里克·紹爾;葉戈?duì)枴じダ琢_夫
• 申請（專利權(quán)）人: REC光能普特有限公司
• 主分類號(hào): C30B11/14
• 分類號(hào): C30B11/14;C30B29/06
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11112
• 代理人: 丁業(yè)平,金小芳

1.一種制造用于光伏電池的晶體硅的方法，該方法包括：

在坩堝中提供硅晶種層，其中所述硅晶種層的外周限定了面向所述坩堝內(nèi)壁的晶種層的外周面，所述晶種層的外周包含多種外周晶種磚；

在所述晶種層上提供硅原料；

使所述硅原料以及使所述晶種層的上部熔融，從而在所述坩堝中生成熔融硅；

定向凝固所述熔融硅以形成硅錠；其中

每個(gè)所述外周晶種磚均被設(shè)置為使得所述外圍晶種磚包含取向與相鄰的所述坩堝的內(nèi)壁表面基本上平行的第一{110}晶面、以及與所述熔融硅的凝固方向基本上垂直的第二{110}晶面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述每個(gè)外周晶種磚的第一{110}晶面的取向均在與所述相鄰的坩堝內(nèi)壁表面平行方向的15度以內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述晶種層外周表面的至少60％位于{110}晶面中。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述外周表面由多個(gè)外周晶種磚形成，并且其中所述外周晶種磚被布置為處于至少兩個(gè)不同的結(jié)晶取向上，所述的至少兩個(gè)結(jié)晶取向與圍繞平行于所述熔融硅的凝固方向的軸的旋轉(zhuǎn)變化相關(guān)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述外周表面由多個(gè)外周晶種磚形成，并且其中所述外周晶種磚被布置為處于至少兩個(gè)不同的結(jié)晶取向上，所述的至少兩個(gè)結(jié)晶取向與圍繞平行于所述熔融硅的凝固方向的軸的旋轉(zhuǎn)變化相關(guān)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述晶種層還包含至少一個(gè)被所述外周晶種磚包圍的中心晶種磚。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中至少一個(gè)所述中心晶種磚具有垂直于所述熔融硅的凝固方向的晶面，并且該晶面與所述外周晶種磚的垂直于所述凝固方向的晶面不同。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述至少一個(gè)中心晶種磚被設(shè)置成使得所述熔融硅的凝固發(fā)生在與所述磚的{100}晶面垂直的方向上。

9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述晶種層包含多個(gè)中心晶種磚，所述多個(gè)中心晶種磚中包括至少一個(gè)具有垂直于所述熔融硅的凝固方向的晶面的中心晶種磚，并且該晶面與所述外周晶種磚的垂直于所述凝固方向的晶面相同。

10.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中具有相同的垂直于所述熔融硅的凝固方向的晶面的晶種磚彼此之間被具有不同的垂直于所述熔融硅的凝固方向的晶面的晶種磚分離。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至3和5至8任一項(xiàng)所述的方法，其中至少一對相鄰的晶種磚被布置成使得所述相鄰晶種磚的至少一對等效晶面繞水平軸傾斜5度至15度之間的角度。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中具有相同的垂直于所述熔融硅的凝固方向的晶面的晶種磚彼此之間被具有不同的垂直于所述熔融硅的凝固方向的晶面的晶種磚分離。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中至少一對相鄰的晶種磚被布置成使得所述相鄰晶種磚的至少一對等效晶面繞水平軸傾斜5度至15度之間的角度。

14.根據(jù)權(quán)利要求1至3和5至8任一項(xiàng)所述的方法，還包括由所述硅錠形成一個(gè)或多個(gè)硅晶片。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述形成一個(gè)或多個(gè)晶片的步驟包括線切割工藝。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述線切割工藝為金剛石線切割工藝。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括對所述一個(gè)或多個(gè)硅晶片的表面施加刻蝕步驟。

18.根據(jù)權(quán)利要求1至3和5至8任一項(xiàng)所述的方法，其中至少80％的在所述晶種層上形成的所述硅錠具有與所述晶種層的晶體結(jié)構(gòu)相符的晶體結(jié)構(gòu)。

19.根據(jù)權(quán)利要求1至3和5至8任一項(xiàng)所述的方法，其中所述晶種層由單一的單晶硅源形成。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括采用提拉法形成所述單晶硅源。

21.一種用于通過定向凝固制備晶體硅的裝載坩堝，所述裝載坩堝包括：晶體硅晶種層，其中所述硅晶種層的外周由多個(gè)晶種磚形成，所述多個(gè)晶種磚限定了面向坩堝內(nèi)壁的晶種層外周表面；并且每個(gè)所述外周晶種磚均被設(shè)置為包含與相鄰的所述坩堝的內(nèi)壁表面平行的第一{110}晶面、以及水平延伸穿過所述坩堝的第二{110}晶面。