[發(fā)明專利]一種多晶硅鑄錠用高效Si3N4粉

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810548669.2
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN109750351A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳誠;劉久明;付亞杰
• 申請（專利權(quán)）人: 河北高富氮化硅材料有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
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本發(fā)明公開了一種多晶硅鑄錠用高效Si₃N₄粉，具體為光伏級Si₃N₄粉與少量Si₂N₂O的混合物。其制備方法為：取一定量的純度大于99.99％、粒徑為0.01μm～10μm的Si₂N₂O和光伏級氮化硅粉混合均勻。本發(fā)明提供的Si₃N₄粉用于多晶硅鑄錠的脫模劑，能獲得晶粒大小均勻、缺陷少、位錯(cuò)密度低、電池轉(zhuǎn)換效率高的多晶硅片。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多晶硅鑄錠用高效Si₃N₄粉，該產(chǎn)品作為多晶硅鑄錠時(shí)坩堝上的脫模劑，屬于化工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

多晶硅鑄錠是當(dāng)前光伏晶體硅主要的生產(chǎn)方法。該方法通過將多晶硅料置于石英坩堝內(nèi)熔化后再定向凝固而成。通過熱場結(jié)構(gòu)的改良、長晶工藝的調(diào)整可獲得電池轉(zhuǎn)化效率更高的硅錠。當(dāng)前一個(gè)重大的技術(shù)突破是高效坩堝的使用，該坩堝底部設(shè)有具有足夠的形核粗糙度的異質(zhì)形核層，配合特定的過冷度就可以獲得較高的形核率，獲得尺寸較小晶粒，實(shí)現(xiàn)抑制位錯(cuò)增殖，減少位錯(cuò)的作用，從而提高硅片轉(zhuǎn)化效率。

作為鑄錠過程中必不可少的脫模劑，坩堝內(nèi)壁的氮化硅涂層具備阻止坩堝中雜質(zhì)向硅料中擴(kuò)散和確保硅錠順利脫模的兩個(gè)基本作用。近期有高效氮化硅粉的相關(guān)研究，如CN 104532344 A提到用硅粉、碳化硅粉和氮化硅粉均勻混合得到高效氮化硅粉，可以幫助獲得晶粒大小均勻、硅錠缺陷少、位錯(cuò)密度低、成品率高的多晶硅錠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種多晶硅鑄錠用高效Si₃N₄粉，具體為光伏級Si₃N₄粉與少量Si₂N₂O的混合物。公認(rèn)的硅熔體與純凈的Si₃N₄是浸潤的，Si₃N₄涂層與硅熔體的不浸潤性與其中有一定的O有關(guān)。因此適當(dāng)含量的O對于Si₃N₄涂層實(shí)現(xiàn)隔離雜質(zhì)與脫模的功能是有益的。本發(fā)明創(chuàng)新性的在Si₃N₄粉中引入少量的Si₂N₂O，發(fā)現(xiàn)該混合物用做多晶硅鑄錠時(shí)的脫模劑，不僅能實(shí)現(xiàn)隔離雜質(zhì)與脫模的功能，還有助于鑄錠中高少數(shù)載流子壽命區(qū)域的擴(kuò)大，從而提高轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明提到的一種多晶硅鑄錠用高效Si₃N₄粉具體為一定量的純度大于99.99％、粒徑為0.01μm～10μm的Si₂N₂O和光伏級氮化硅粉均勻混合物。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體內(nèi)容：

實(shí)施例1：

純度不低于99.99%，中值粒徑為2.2μm的Si₃N₄粉與Si₂N₂O均勻混合，其中Si₂N₂O占Si₃N₄與Si₂N₂O總質(zhì)量中的7%。按普通光伏級Si₃N₄粉噴涂工藝進(jìn)行噴涂該高效Si₃N₄粉。

實(shí)施例2：