[發明專利]一種提純棒的拉制方法

在審

• 申請號: 202310098147.8
• 申請日: 2023-02-06
• 公開（公告）號: CN116065229A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 趙巍;陳銘;宋麗平;龍小嬌;龍昭欽
• 申請（專利權）人: 四川晶科能源有限公司
• 主分類號: C30B15/00
• 分類號: C30B15/00;C30B15/02;C30B29/06
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11603
• 代理人: 于淼

本發明屬于單晶硅制備技術領域，涉及一種提純棒的拉制方法。拉制方法包括將硅料混合物填裝到單晶爐內；將所述硅料混合物加熱融化為硅熔體；對所述硅熔體進行引晶、放肩、轉肩、等徑生長，之后收尾提斷并冷卻，取出晶棒的步驟；拉制方法所采用的的原料均為異常硅料混合物，其組分包括燜爐料、細粉等，通過對硅料混合物進行熔融、引晶、放肩、轉肩、等徑生長等步驟的處理，去除硅料中的雜質并形成了提純棒；所制備的提純棒經破碎后可以在拉制單晶硅棒時投爐使用，實現了異常硅料的再利用，大幅度的節約了硅料成本。

技術領域

本發明屬于單晶硅制備技術領域，尤其涉及一種提純棒的拉制方法。

背景技術

光伏發電具有清潔性、安全性、資源充足性等特點，單晶硅是太陽能電池的一種重要材料，其質量直接影響到半導體的質量以及太陽能電池產品的品質。

單晶硅棒是單晶硅的工業化產品之一，其是通過區熔或直拉工藝在爐膛中整形或提拉形成的；在單晶硅的生產過程中，會產生一些異常硅料，如燜爐料、單晶細粉料、多晶細粉料，這些異常硅料在單晶硅的制作過程中不能被直接應用，很多都會被報廢掉，或制作多晶鑄錠。

發明內容

在現有硅料供應需求緊張及價格逐步上漲的趨勢下，為了節約硅料，本發明提供一種提純棒的拉制方法。

本發明的技術解決方案如下：

一種提純棒的拉制方法，包括以下步驟：

將硅料混合物填裝到單晶爐內；所述硅料混合物包括單晶、燜爐料及多晶，或所述硅料混合物包括多晶、燜爐料、細粉及單晶，或所述硅料混合物包括多晶、細粉及燜爐料；

將所述硅料混合物加熱融化為硅熔體；

對所述硅熔體進行引晶、放肩、轉肩、等徑生長，之后收尾提斷并冷卻，取出晶棒。

可選的，在收尾提斷后進行冷卻時，先將單晶爐內的換熱器進行提升，使換熱器與晶棒底部的垂直距離增大，然后，再降低坩堝。

可選的，在收尾提斷后進行冷卻時，所述單晶爐內換熱器的下沿距離硅熔體液面的高度為250-350mm。

可選的，所述單晶爐內換熱器下端口的內徑d的取值范圍為x+80mm至x+110mm，其中x為晶棒的尺寸。

可選的，對所述硅熔體進行引晶、放肩、轉肩、等徑生長過程中，從等徑生長開始至等徑生長中期，所述單晶爐內換熱器的下沿距離硅熔體液面的高度從30±5mm縮短到18±3mm，從等徑生長中期到等徑生長結束，所述換熱器的下沿距離硅熔體液面的高度保持在18±3mm。

可選的，所述等徑階段的平均拉速為80mm/h。

可選的，所述單晶爐內硅料混合物的填裝包括正常循環段、即將完結段及完結段，在正常循環段，所述硅料混合物包括單晶、燜爐料及多晶；在即將完結段，所述硅料混合物包括多晶、燜爐料、細粉及單晶；在完結段，所述硅料混合物包括多晶、細粉及燜爐料。

可選的，在正常循環段，按重量份計，所述硅料混合物包括單晶57-63份、燜爐料27-33份、多晶10-15份。

可選的，在即將完結段，按重量份計，所述硅料混合物包括多晶10-16份、燜爐料30-36份、細粉10-16份、單晶40-46份。

可選的，在完結段，按重量份計，所述硅料混合物包括多晶17-23份、細粉57-63份及燜爐料17-23份。

與相關技術相比，本發明提供的提純棒的拉制方法，至少實現了如下的有益效果：

1、本發明所提供的提純棒的拉制方法，將異常硅料(燜爐料、單晶、多晶及細粉料)通過提純制作成提純棒；所制備的提純棒經破碎后可以在拉制單晶硅棒時投爐使用，實現了異常硅料的再利用，大幅度的節約了硅料成本。