[發(fā)明專利]一種類單晶籽晶的加工方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710145833.0
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106929908A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張澤興;宋麗平;李建俊;賴昌權(quán);黃林;董朝龍;曹軍;許楨
• 申請（專利權(quán)）人: 江西旭陽雷迪高科技股份有限公司
• 主分類號: C30B11/14
• 分類號: C30B11/14;C30B29/06
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司36115
• 代理人: 李炳生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種類單晶籽晶的加工方法。

背景技術(shù)

目前光伏行業(yè)，單晶的轉(zhuǎn)換效率高于多晶，但同等條件下，高效多晶的投資回報率力壓單晶。類單晶產(chǎn)品具有轉(zhuǎn)換效率高于多晶，生產(chǎn)成本低于多晶的優(yōu)勢。

類單晶籽晶的加工現(xiàn)有籽晶鋪設(shè)方法有兩種：一種是專利公布號為：CN 103320853A的晶向預(yù)定夾角設(shè)置，此種做法鑄造準(zhǔn)單晶時，多晶硅液較容易滲透于坩堝底部，如果籽晶切割不平整，晶體生長時多晶容易從籽晶拼接縫生長，造成位錯增殖，籽晶層不易控制。由于籽晶層有一定夾角（1 o到24o的夾角）硅料裝載過重，籽晶形成的夾角對坩堝底部涂層有一定損壞，嚴(yán)重情況會導(dǎo)致硅液溢流。另一種是公布號為：CN 104911691A的籽晶正反或旋轉(zhuǎn)放置，此種方法是對籽晶100面進(jìn)行正反或旋轉(zhuǎn)放置，不會改變籽晶層100面的本性，頭部位錯增殖仍然會嚴(yán)重，由于采用同一晶向引晶，相同晶向間位錯形成疊加，當(dāng)晶體生長到一定高度后，位錯增殖會非常嚴(yán)重，通過工藝調(diào)整不能消除其頭部位錯增殖的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明其目的就在于提供一種類單晶籽晶的加工方法，實(shí)現(xiàn)了多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶錠的同時，還可以有效改善傳統(tǒng)籽晶鋪設(shè)方法中晶體生長到一定高度即使通過工藝調(diào)整也不能消除其頭部位錯增殖的問題，從而能有效改善生產(chǎn)精度，提升效率及品質(zhì)。

實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，一種類單晶籽晶的加工方法，包括以下步驟：

（1）拉制單晶晶棒，用單晶開方機(jī)對其去除頭部、尾部、側(cè)部區(qū)域，使單晶晶棒形成單晶方棒；

（2）將單晶方棒的部分籽晶水平切割成100面籽晶，部分籽晶切割成110面籽晶，并分別加以標(biāo)識，100面與110面是兩種不同晶向的單晶籽晶；

（3）用斜角機(jī)分別對兩種籽晶邊部進(jìn)行斜切，斜切后的單晶籽晶為兩種梯形結(jié)構(gòu)，分為I類籽晶、II類籽晶；

（4）坩堝內(nèi)鋪設(shè)I類籽晶、II類籽晶，使斜切后的兩種籽晶可以互相貼合成一較為平整的平面，從而對坩堝底部沒有沖擊；

（5）坩堝內(nèi)的籽晶上面正常鋪設(shè)硅料開始鑄錠，鑄錠過程中通過半熔工藝保籽晶，使得工藝過程中硅液從上往下熔化時，可以有效抑制底部氮化硅粉或偶然產(chǎn)生的多晶引晶，從而達(dá)到減少晶錠整體位錯增殖的目的，對底部籽晶形成保護(hù)，最終鑄錠成類單晶錠。

所述單晶晶棒尺寸大于或等于8寸，形成的單晶方棒140*140*20mm。

所述斜切角度為30-60°，所得I類籽晶尺寸大于或等于120*80*20mm，II類籽晶尺寸大于或等于120*120*20mm。

所述坩堝內(nèi)鋪設(shè)I類籽晶、II類籽晶為將I類籽晶共7塊鋪設(shè)于坩堝一側(cè)，II類籽晶共42塊鋪設(shè)于坩堝另一側(cè)，兩種籽晶形成7*7陣列共49塊互成30o-60o夾角貼合于坩堝底部中央位置做為類單晶晶錠引晶源，鋪設(shè)完成的籽晶與坩堝側(cè)壁之間留有1mm-15mm的間隙。

所述半熔工藝保籽晶的平均長晶速度控制在0.8-1.2cm/h。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，解決了現(xiàn)有籽晶鋪設(shè)方法中當(dāng)晶體生長到一定高度后，位錯增殖會非常嚴(yán)重，通過工藝調(diào)整不能消除其頭部位錯增殖的問題，提高了生產(chǎn)的產(chǎn)率、質(zhì)量、精度，降低能耗、節(jié)省成本，且具有加工、操作、控制簡便、環(huán)境污染小的特點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。

圖1為本發(fā)明中I類籽晶結(jié)構(gòu)示圖；

圖2為本發(fā)明中II類籽晶結(jié)構(gòu)示圖；

圖3為本發(fā)明中45o單晶籽晶貼合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中單晶籽晶在坩堝內(nèi)的貼合結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種類單晶籽晶的加工方法，如圖1-3所示，包括以下步驟：

（1）拉制單晶晶棒，用單晶開方機(jī)對其去除頭部、尾部、側(cè)部區(qū)域，使單晶晶棒形成單晶方棒；

（2）將單晶方棒的部分籽晶水平切割成100面籽晶，部分籽晶切割成110面籽晶，并分別加以標(biāo)識，100面與110面是兩種不同晶向的單晶籽晶；

（3）用斜角機(jī)分別對兩種籽晶邊部進(jìn)行斜切，斜切后的單晶籽晶為兩種梯形結(jié)構(gòu)，分為I類籽晶1、II類籽晶2；

（4）坩堝3內(nèi)鋪設(shè)I類籽晶1、II類籽晶2，使斜切后的兩種籽晶可以互相貼合成一較為平整的平面，從而對坩堝3底部沒有沖擊；