[發明專利]高效多晶硅鑄錠的制作工藝

無效

• 申請號: 201410399176.9
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104131341A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 杜正興;李靖;張安國
• 申請（專利權）人: 無錫尚品太陽能電力科技有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;劉海

技術領域

本發明涉及一種高效多晶硅鑄錠的制作工藝，屬于光伏技術領域。

背景技術

隨著工業化的發展，電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發太陽能資源，尋求經濟發展的新動力。在國際光伏市場巨大潛力的推動下，各國的太陽能電池制造業不僅爭相投入巨資，擴大生產，還紛紛建立自己的研發機構，研究和開發新的電池項目，提高產品的質量和轉化效率。然而硅片作為基體材料制作太陽能電池單晶硅存在微缺陷和金屬雜質，這些雜質和缺陷在硅禁帶中引入多重深能級，成為少數載流子的復合中心，嚴重影響了太陽電池的光電轉換效率。尤其多晶硅晶界處存在大量的雜質和缺陷，且磷在晶界處擴散速度較快，給加工工藝帶來很大的麻煩。成本低轉換效率高是企業發展最終方向。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種高效多晶硅鑄錠的制作工藝，使晶體晶花均勻且控制在一定范圍之內，降低晶體缺陷，提高少子幫命，從而提高鑄錠的轉換效率。

按照本發明提供的技術方案，一種高效多晶硅鑄錠的制作工藝，特征是，包括以下步驟：

（1）原料：原生多晶硅60～70%、多晶輔料30～40%；

（2）將原料進行清洗；

（3）在坩堝底面上噴上一層厚度為0.5mm的石英砂，石英砂的顆粒大小為70目；將原料裝入坩堝內，送入鑄錠爐的DS塊上，對鑄錠爐進行抽真空，當爐腔的真空度為0.006mbar時開始檢漏，5分鐘內壓力回升小于0.015?mbar時即為合格；

（4）加熱過程包括以下4個步驟：

第1步：加熱時間為10～15min，加熱溫度為150～200℃，真空度為0.02～0.006mbar；

第2步：加熱時間為30～40min，加熱溫度為400～450℃，真空度為0.02～0.006mbar；

第3步：加熱時間為90～100min，加熱溫度為700～800℃，真空度為0.02～0.006mbar；

第4步：加熱時間為120～130min，加熱溫度為1100～1175℃，真空度為0.02～0.006mbar；

（5）熔化過程包括以下8個步驟：

第1步：加熱時間為30～35min，加熱溫度為1175～1180℃，鑄錠爐腔內壓力設定值為0；

第2步：加熱時間為12～15min，加熱溫度為1193～1195℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為190～195mbar；

第3步：加熱時間為12～15min，加熱溫度為1210～1215℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為350～355?mbar；

第4步：加熱時間為180～185min，加熱溫度為1455～1460℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為500～505?mbar；

第5步：加熱時間為90～95min，加熱溫度為1500～1505℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為550?～555mbar；

第6步：加熱時間為990～995min，加熱溫度為1540～1545℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為550?～555mbar；

第7步：加熱時間為30～35min，加熱溫度為1480～1485℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為550～555?mbar；

第8步：加熱時間為105～110min，加熱溫度為1445～1450℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為550～555?mbar；

（6）長晶過程包括以下8個步驟：

第1步：加熱時間為180～185min，加熱溫度為1445～1450℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為550～555mbar；

第2步：加熱時間為180～185min，加熱溫度為1443～1444℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為550～555?mbar；

第3步：加熱時間為60min，加熱溫度為1441℃～1442℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為550～555?mbar；

第4步：加熱時間為300～305min，加熱溫度為1435～1438℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為550?～555mbar；

第5步：加熱時間為480～485min，加熱溫度為1424～1426℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為550～555?mbar；

第6步：加熱時間240～245min，加熱溫度為1421～1422℃，通氬氣，鑄錠爐腔內壓力設定值為550～555?mbar；