[發(fā)明專利]高效半熔多晶鑄錠的制作工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410400824.8
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104120492A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜正興;李靖;張安國
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫尚品太陽能電力科技有限公司
• 主分類號: C30B28/08
• 分類號: C30B28/08;C30B29/06
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;劉海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高效半熔多晶鑄錠的制作工藝，屬于光伏技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源問題和環(huán)境問題顯得越來越重要，直接關(guān)系到社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。長期使用煤和石油等原材料作為能源會對環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。因此開發(fā)利用可再生清潔能源便成為一種非常重要的途徑。太陽能是最重要的清潔的可再生能源，對于太陽能的開發(fā)利用，世界發(fā)達(dá)國家予以高度的重視。2014年世界環(huán)保日中國宣傳口號是“向污染挑戰(zhàn)”，其目的就是為了低碳綠色環(huán)保，讓天更藍(lán)，水更清，大家生活在一個沒有污染的和諧的氛圍之中。

太陽能電池片的光電轉(zhuǎn)換效率高低是衡量產(chǎn)品質(zhì)量好壞唯一標(biāo)準(zhǔn)，目前國內(nèi)P型單晶片轉(zhuǎn)換效率一般為18%以上，N型轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到20%以上。但單晶電池片制造成本高，原因是對原材料要求高，設(shè)備造價(jià)高，操作復(fù)雜，合格率低，這樣造成了單晶電池片成本比多晶貴很多。而多晶對原材料有一定的容忍性，且隨著投料量的增多，生產(chǎn)一爐多晶錠能出很多電池片，這樣生產(chǎn)效率大幅提高，成本降低了很多。從目前現(xiàn)狀看，鑄造多晶硅材料已經(jīng)取代了直拉單晶硅材料成為最主要的太陽能電池材料，但是市場的競爭促使鑄造多晶硅材料的生產(chǎn)工藝需要不斷地革新，低成本和高效率是太陽能光伏工作者得以長時間可持續(xù)發(fā)展的兩個根本條件。近期從事太陽能研發(fā)人員把研究焦點(diǎn)集中到多晶電池片轉(zhuǎn)換效率上，能趕上或者接近單晶電池片轉(zhuǎn)換效率成為科研工作者一大課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種高效半熔多晶鑄錠的制作工藝，提高整錠轉(zhuǎn)換效率，且成本低。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述高效半熔多晶鑄錠的制作工藝，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）將原料裝入到坩堝內(nèi)，將坩堝送入鑄錠爐中，放置于DS塊上；?坩堝位于DS塊上，坩堝上罩設(shè)加熱器，加熱器外部為上隔熱籠，DS塊下部為下保溫層；

（3）加熱過程包括以下5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；

第5步：加熱時間為150～155min，加熱溫度為1170～1175℃，真空度為0.02～0.006mbar；

（4）熔化過程包括以下13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(nèi)壓力設(shè)定值為0.02～0.006?mbar；

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(nèi)壓力為190～195?mbar；

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(nèi)壓力350?～355mbar；

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(nèi)壓力為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(nèi)壓力為550～555?mbar；

第6步：加熱時間為240～245min，加熱溫度為1540～1545℃，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為550?～555mbar；

第7步：加熱時間為720～725min，加熱溫度為1538～1540℃，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為550～555?mbar，上隔籠開啟高度為0.6～0.8cm；

第8步：加熱時間為30～35min，加熱溫度為1532～1535℃，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為550～555?mbar，上隔籠開啟高度保持0.6～0.8cm；；

第9步：加熱時間為30～35min，加熱溫度為1480～1485℃，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為550～555?mbar，上隔籠開啟高度保持0.6～0.8cm；

第10步：加熱時間為90～95min，加熱溫度為1445～1448℃，通氬氣，鑄錠爐腔內(nèi)壓力為550～555?mbar，上隔籠開啟高度保持0.6～0.8cm；