[發明專利]一種用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐及其制備方法

有效

• 申請號: 201610071516.4
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105442042B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 張學日;雷琦;何亮;胡動力
• 申請（專利權）人: 江西賽維LDK太陽能高科技有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,熊永強

技術領域

本發明涉及多晶硅錠領域，具體涉及一種用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐及其制備方法。

背景技術

由于目前的多晶硅錠制備工藝是：配料、裝料、將裝料坩堝放入鑄錠爐中加熱熔融、晶體生長、退火、冷卻工序生產得到多晶硅錠，為了防止石英坩堝在高溫下軟化，需要采用石墨材料制成的護板來護住石英坩堝的四周。為了防止位于坩堝上方的石墨加熱器中的碳雜質或其他雜質掉入石英坩堝中，現有技術一般采用蓋板將護板圍成的口部蓋住。但在高溫狀態下，石墨材料結構件產生的碳會進入坩堝內的硅熔體，從而造成硅熔體的碳污染，使鑄造多晶硅材料中碳含量增高。碳含量過高，容易導致硅溶液在定向凝固長晶過程中形成碳沉淀物、碳化硅夾雜物、位錯等雜質或缺陷，不僅會在多晶硅錠切割工藝中增加斷線事故、線痕不良的風險，而且還會導致制作成的電池片漏電率高、轉換效率低等問題。因此，有必要減少多晶硅錠中的碳含量。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐，該鑄錠爐的護板遠離坩堝的外表面和蓋板遠離坩堝的外表面均設有能與碳反應的涂層，可以減少鑄錠爐中進入多晶硅錠中的碳含量，本發明還提供了一種用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐的制備方法，方法簡單易操作。

本發明第一方面提供了一種用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐，包括坩堝、圍繞在所述坩堝外壁四周且與所述坩堝外壁緊密接觸的護板以及蓋住所述護板圍成的口部的蓋板，所述護板遠離坩堝的外表面和所述蓋板遠離坩堝的外表面均設有能與碳反應的涂層。

優選地，所述涂層的材質為石英、硅粉和硅溶膠中的至少一種。

優選地，所述涂層的材質為所述石英和所述硅溶膠形成的混合物，所述石英和所述硅溶膠的質量比為1:1-3。

優選地，所述硅粉和所述石英中的至少一種經過氧化處理。

優選地，所述硅粉和所述石英中的至少一種經過過氧化氫氧化處理。

優選地，所述石英和所述硅粉中的至少一種的氧化處理的方法為：將所述石英和所述硅粉中的至少一種與所述過氧化氫混合，攪拌5-20min后，浸泡0.5-5h，得到過氧化氫氧化處理的石英和經過過氧化氫氧化處理的硅粉中的至少一種。

優選地，所述石英和所述硅粉中的至少一種與所述過氧化氫的質量比為1:1-4。

優選地，所述涂層的厚度為50μm-150μm。

優選地，所述坩堝的口沿和所述坩堝內壁靠近所述坩堝口沿的位置中的至少一處位置設有所述涂層。

本發明第一方面提供的用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐，在所述護板遠離坩堝的外表面和所述蓋板遠離坩堝的外表面均設有能與鑄錠爐中的碳反應，能夠減少鑄錠爐中的碳含量，從而減少進入多晶硅錠中碳的含量。

本發明第二方面提供了一種用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐的制備方法，包括以下步驟：

提供護板和蓋板，所述護板包括相對設置的外表面和內表面，所述蓋板包括相對設置的外表面和內表面，在所述護板的外表面和所述蓋板的外表面均刷涂或噴涂有能與碳反應的涂層；

將所述護板圍繞在在所述坩堝外壁四周，使所述護板的內表面與所述坩堝外壁緊密接觸，所述蓋板的內表面蓋住所述護板圍成的口部，得到用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐。

本發明第二方面提供的用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐的制備方法，通過在護板外表面和蓋板外表面設置涂層，可減少多晶硅錠碳含量，所述鑄錠爐的制備方法簡單、方便、易操作。

綜上，本發明有益效果包括以下幾個方面：

1、本發明提供的用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐，在所述護板外表面和蓋板外表面設有涂層，所述涂層能與鑄錠爐中的碳反應，能夠減少鑄錠爐中的碳含量，從而減少進入多晶硅錠中碳的含量；

2、本發明提供的用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐的制備方法，通過在護板外表面和蓋板外表面設置涂層，就可減少多晶硅錠碳含量，鑄錠爐的制備方法簡單、方便、易操作。

附圖說明

圖1為本發明實施方式提供的用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐的剖視圖；

圖2為本發明實施方式提供的用于減少多晶硅錠碳含量的鑄錠爐的側視圖。

具體實施方式

以下所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。