[實(shí)用新型]一種多晶硅鑄錠用新型高純涂層坩堝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020584942.X
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN212223147U
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高源;欒曉東;穆榮升;謝炎
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺核晶陶瓷新材料有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06;C04B41/89;C04B35/14;C04B35/596;C04B35/622
• 代理公司: 北京中創(chuàng)博騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11636
• 代理人: 孫福嶺

本實(shí)用新型公開了一種多晶硅鑄錠用新型高純涂層坩堝，包括坩堝本體，所述坩堝本體內(nèi)側(cè)底部上表面依次為高純石英粗糙層、中間氮化硅層、高純涂層，所述高純涂層上部為外層氮化硅層，所述高純石英粗糙層、中間氮化硅層、高純涂層及外層氮化硅層通過燒結(jié)致密化為層狀結(jié)構(gòu)；本實(shí)用新型的有益效果是：通過多層隔離，分別對坩堝和石英涂層雜質(zhì)進(jìn)行抑制隔離，可進(jìn)一步降低坩堝底部雜質(zhì)向多晶硅錠中擴(kuò)散，提高多晶硅轉(zhuǎn)換效率；提供的多晶硅錠，硅錠靠坩堝底部區(qū)域低少子區(qū)域短；桶蓋和高純漿料存放桶緊固時(shí)，利用密封墊增加密封效果，防止存放于高純漿料存放桶的高純漿料污染和表層固化。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于高純涂層技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多晶硅鑄錠用新型高純涂層坩堝。

背景技術(shù)

多晶硅太陽能電池是光伏發(fā)電的主要方式，通常用到的多晶硅鑄錠坩堝純度為99.9％的熔融石英坩堝(金屬雜質(zhì)含量約1500-2000ppmw)作為容器，并在坩堝內(nèi)側(cè)附著一層高純石英涂層(Si含量99.995％)，然后在所述坩堝內(nèi)設(shè)置熔融狀態(tài)的高純硅料(Si含量99.9999％，金屬雜質(zhì)含量小于1ppm)，控制所述坩堝內(nèi)的溫度沿垂直與所述坩堝底部向上的方向逐漸上升形成溫度梯度，使所述熔融狀態(tài)的硅料開始結(jié)晶，待全部結(jié)晶完后，經(jīng)退火冷卻得到多晶硅錠。在鑄錠時(shí)，行業(yè)內(nèi)普遍在石英陶瓷坩堝內(nèi)表面噴涂高純的氮化硅，抑制硅與石英陶瓷坩堝或石英涂層的反應(yīng)，同時(shí)起到了脫模作用，但是此氮化硅層并不能有效的抑制石英陶瓷坩堝和石英涂層中金屬等雜質(zhì)元素的擴(kuò)散，雜質(zhì)比較容易和硅晶體缺陷或一些其它雜質(zhì)在交互作用下發(fā)生反應(yīng)形成一種復(fù)合體或者沉淀夾雜，這種情況會嚴(yán)重影響到多晶硅中少數(shù)載流子的壽命，進(jìn)而影響多晶硅組件轉(zhuǎn)換效率。因此，尋求一種有效降低雜質(zhì)的新型高純涂層尤為重要。

為了對坩堝和石英涂層雜質(zhì)進(jìn)行抑制隔離，進(jìn)一步降低坩堝底部雜質(zhì)向多晶硅錠中擴(kuò)散，提高多晶硅轉(zhuǎn)換效率，為此我們提出一種多晶硅鑄錠用新型高純涂層。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種多晶硅鑄錠用新型高純涂層坩堝，對坩堝和石英涂層雜質(zhì)進(jìn)行抑制隔離，進(jìn)一步降低坩堝底部雜質(zhì)向多晶硅錠中擴(kuò)散，提高多晶硅轉(zhuǎn)換效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種多晶硅鑄錠用新型高純涂層坩堝，包括坩堝本體，所述坩堝本體內(nèi)側(cè)底部上表面依次為高純石英粗糙層、中間氮化硅層、高純涂層，所述高純涂層上部為外層氮化硅層，所述高純石英粗糙層、中間氮化硅層、高純涂層及外層氮化硅層通過燒結(jié)致密化為層狀結(jié)構(gòu)。

所述坩堝本體內(nèi)側(cè)底部上表面與所述高純石英粗糙層之間通過高純漿料粘結(jié)為一體。

優(yōu)選的，所述高純石英粗糙層與所述高純涂層之間涂有氮化硅漿液，所述高純石英粗糙層與所述高純涂層通過中間氮化硅層粘結(jié)為一體。

優(yōu)選的，所述外層氮化硅層與高純涂層粘結(jié)為一體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

(1)通過多層隔離，分別對坩堝和石英涂層雜質(zhì)進(jìn)行抑制隔離，可進(jìn)一步降低坩堝底部雜質(zhì)向多晶硅錠中擴(kuò)散，提高多晶硅轉(zhuǎn)換效率；

(2)提供的多晶硅錠，硅錠靠坩堝底部區(qū)域低少子區(qū)域短；

(3)桶蓋和高純漿料存放桶緊固時(shí)，利用密封墊增加密封效果，防止存放于高純漿料存放桶的高純漿料污染和表層固化。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的多晶硅鑄錠用涂層坩堝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的高純涂層制備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、坩堝本體；2、外層氮化硅層；3、高純涂層；4、中間氮化硅層； 5、高純石英粗糙層；6、石英砂；7、粘結(jié)劑存儲袋；8、水；9、硅溶膠存儲瓶； 10、球磨機(jī)；11、外螺紋；12、密封墊；13、桶蓋；14、內(nèi)螺紋；15、高純漿料存放桶。

具體實(shí)施方式