[發明專利]一種高致密石英坩堝阻擋層制備方法和多晶鑄錠爐

在審

• 申請號: 201710566494.3
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107299392A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 陳偉;肖貴云;姜志興;李林東;李亮;閆燈周;黃晶晶;呂錦滇;金浩
• 申請（專利權）人: 晶科能源有限公司;浙江晶科能源有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06;C01B33/021
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明涉及多晶鑄錠技術領域，特別是涉及一種高致密石英坩堝阻擋層制備方法和多晶鑄錠爐。

背景技術

為應對氣候變化、環境污染和能源危機，新能源正在快速發展，使用成本正在逐步降低，而光伏發電作為其中的重要組成部分，因其使用范圍廣、安裝方便等優點，取得了飛躍式的發展。而低成本、高質量的光伏電池是推動光伏發電的重要力量。

現有的多晶鑄錠領域中，經常采用定向凝固法進行多晶硅制造。定向凝固法多晶硅鑄錠過程中，鑄造多晶硅中的鐵、銅等金屬雜質以及氧相當一部分來源于石英坩堝，氧含量過高會影響多晶硅的電學性能及機械性能，并且對電池的光衰有消極影響，而金屬雜質則會造成少子壽命的降低，同時坩鍋與多晶硅之間的反應粘連、滲透和擴散也會在硅錠脫模中引起問題，使得多晶硅鑄錠有斷裂或破裂的危險。

由于需要隔絕石英坩鍋與硅料并且減少坩堝中的氧和金屬雜質進入硅中，現有方案具有以下缺點：

普通高純層需要石英砂混合粘結劑進行高溫煅燒，使用的石英砂純度不高并且形成的高純層較疏松，致密性不好，不能夠很好的阻隔氧和金屬雜質進入到硅中，影響多晶硅的品質。

發明內容

本發明提供了一種石英坩堝制備方法以及多晶鑄錠爐，無需經過煅燒即可直接用于鑄錠，減少石英坩堝中的氧和金屬雜質進入硅中，這樣就能夠提高多晶硅的品質。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種石英坩堝制備方法，包括：

步驟1，在坩堝主體的內壁噴涂純度大于7N的高純石英砂層；

步驟2，在所述高純石英砂層上設置鈍化層。

其中，在所述步驟2之后，還包括：

步驟3，將所述坩堝主體在1200℃～1500℃下保溫1小時～5小時，使得所述高純石英砂層的高純石英漿形成玻璃態。

其中，所述高純石英砂層的石英顆粒為1μm～10μm。

其中，所述高純石英砂層的厚度為0.3mm～3mm。

其中，所述步驟2，包括：在所述高純石英砂層上噴涂鈍化層。

其中，所述鈍化層為氮化硅鈍化層。

其中，所述氮化硅鈍化層的厚度為1mm～3mm。

除此之外，本發明實施例還提供了一種多晶鑄錠爐，包括如上所述石英坩堝制備方法制成的石英坩堝。

本發明實施例所提供的石英坩堝制備方法以及多晶鑄錠爐，與現有技術相比，具有以下優點：

本發明實施例提供的石英坩堝制備方法，包括：

步驟1，在坩堝主體的內壁噴涂純度大于7N的高純石英砂層；

步驟2，在所述高純石英砂層上設置鈍化層。

本發明實施例提供的多晶鑄錠爐，包括如上所述石英坩堝制備方法制成的石英坩堝

所述多晶鑄錠爐以及石英坩堝制備方法，通過在坩堝主體的內壁噴涂7N的高純石英砂層，然后再設置鈍化層，不需要經過煅燒直接用于鑄錠，高純石英砂在常溫時即可很好的依附在坩堝主體內壁且也可以讓鈍化層很好的依附在石英砂層之上，在1200℃的時候，該石英砂層熔融后會形成一層高致密的玻璃態非晶膜，這樣更好的阻隔石英坩堝與硅料的接觸，進一步減少石英坩堝中的氧和金屬雜質進入硅中，這樣就能夠提高多晶硅的品質。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的石英坩堝制備方法的一種具體實施方式的步驟流程示意圖；

圖2為本發明實施例提供的石英坩堝制備方法的另一種具體實施方式的步驟流程示意圖；

圖3為本發明實施例提供的多晶鑄錠爐的一種具體實施方式中石英坩堝的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參考圖1，圖1為本發明實施例提供的石英坩堝制備方法的一種具體實施方式的步驟流程示意圖；圖2為本發明實施例提供的石英坩堝制備方法的另一種具體實施方式的步驟流程示意圖；圖3為本發明實施例提供的多晶鑄錠爐的一種具體實施方式中石英坩堝的結構示意圖。