[發明專利]摻鎵多晶硅錠的制備方法及摻鎵多晶硅錠

在審

• 申請號: 201810497410.X
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108531983A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 王坤;潘家明;王丙寬;劉志強;周秉林;潘明翠
• 申請（專利權）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 林艷艷

本發明適用于光伏電池技術領域，提供了摻鎵多晶硅錠的制備方法及摻鎵多晶硅錠，該方法包括：將鎵硅摻雜劑塊鋪設在第一坩堝底部，所述鎵硅摻雜劑塊包括鎵元素和硅元素；在鋪設鎵硅摻雜劑塊后的第一坩堝內放入多晶硅原料，并將所述第一坩堝放置于鑄錠爐中，將所述鑄錠爐抽真空；升高所述鑄錠爐內的溫度，使多晶硅原料全部熔化，所述鎵硅摻雜劑塊部分熔化；對全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的鎵硅摻雜劑塊進行結晶處理，生長成多晶硅錠。本發明能夠制備摻雜濃度均勻的摻鎵多晶硅錠。

技術領域

本發明屬于光伏電池技術領域，尤其涉及一種摻鎵多晶硅錠的制備方法及摻鎵多晶硅錠。

背景技術

生產多晶硅太陽能電池的硅片是由多晶硅錠加工制成的，通常，多晶硅錠通過摻雜硼(B)制備p型太陽能電池硅片，但是，太陽能電池在工作時B與硅片中殘留的氧(O)在光照下會形成B-O復合體，與硅片中的雜質鐵(Fe)會形成B-Fe對，導致太陽能電池出現衰減現象，降低太陽能電池的轉換效率。目前，常用的方法是在多晶硅錠中摻入鎵(Ga)，但是，Ga在硅液的分凝系數非常小，由于現有的制備多晶硅錠的工藝為定向凝固方式結晶，導致Ga的摻雜濃度在多晶硅錠的分布非常不均勻。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種摻鎵多晶硅錠的制備方法及摻鎵多晶硅錠，以解決現有技術中制備摻鎵多晶硅錠時鎵的摻雜濃度分布不均勻的問題。

本發明實施例第一方面提供了一種摻鎵多晶硅錠的制備方法，包括：

將鎵硅摻雜劑塊鋪設在第一坩堝底部，所述鎵硅摻雜劑塊包括鎵元素和硅元素；

在鋪設鎵硅摻雜劑塊后的第一坩堝內放入多晶硅原料，并將所述第一坩堝放置于鑄錠爐中，將所述鑄錠爐抽真空；

升高所述鑄錠爐內的溫度，使多晶硅原料全部熔化，所述鎵硅摻雜劑塊部分熔化；

對全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的鎵硅摻雜劑塊進行結晶處理，生長成多晶硅錠。

可選的，還包括：

制備鎵硅母合金；

對所述鎵硅母合金進行切割，獲得多個鎵硅摻雜劑塊，并對獲得的多個鎵硅摻雜劑塊進行清洗處理。

進一步的，所述制備鎵硅母合金，包括：

在第二坩堝底部放入氧化鎵；

在放入氧化鎵后的第二坩堝內放入多晶硅原料，并將所述第二坩堝放置于鑄錠爐中，將所述鑄錠爐抽真空；

升高所述鑄錠爐內的溫度，使多晶硅原料和所述氧化鎵全部熔化；

對全部熔化后的多晶硅原料和氧化鎵進行結晶處理，生長成鎵硅母合金。

進一步的，所述制備鎵硅母合金，包括：

在第三坩堝底部放入氧化鎵；

在放入氧化鎵后的第三坩堝內放入多晶硅原料和硼硅母合金，并將所述第三坩堝放置于鑄錠爐中，將所述鑄錠爐抽真空，其中，硼硅母合金包括硼元素和硅元素；

升高所述鑄錠爐內的溫度，使多晶硅原料、所述氧化鎵和硼硅母合金全部熔化；

對全部熔化后的多晶硅原料、氧化鎵和硼硅母合金進行結晶處理，生長成鎵硅母合金。

可選的，所述對全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的鎵硅摻雜劑塊進行結晶處理，生長成多晶硅錠，包括：

降低所述鑄錠爐內的溫度，使全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的鎵硅摻雜劑塊在未熔化的鎵硅摻雜劑塊的基礎上開始長晶；

長晶完成后經退火和冷卻后形成多晶硅錠。

可選的，還包括：