掺磷硅母合金的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115852473A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211487270.0(22)申请日2022.11.25(71)申请人安徽光智科技有限公司地址239064安徽省滁州市琅琊经济开发区南京路100号(72)发明人狄聚青李镇宏(74)专利代理机构北京天盾知识产权代理有限公司11421专利代理师唐静(51)Int.Cl.C30B15/04(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称掺磷硅母合金的制备方法(57)摘要本发明属于太阳能光伏材料技术领域，具体公开了一种掺磷硅母合金的制备方法。采用双温区水平炉，以磷化锌作为掺杂剂。在双温区水平炉内装有密封的石英水平安瓿。石英水平安瓿高温段装有石墨舟，石墨舟内放置多晶硅材料，低温段装有石英坩埚，石英坩埚内放置磷化锌。设定双温区的高温段和低温段不同的温度，并保温一段时间，然后降温，得到掺磷硅母合金。本发明合成掺磷硅母合金的速度快，安全可靠，对设备要求低，大大降低了掺磷硅母合金的制造成本。CN115852473ACN115852473A权利要求书1/1页1.一种掺磷硅母合金的制备方法，其特征在于，以磷化锌作为掺杂剂。2.如权利要求1所述的掺磷硅母合金的制备方法，其特征在于，所述掺磷硅母合金的制备方法在双温区水平炉中进行。3.如权利要求2所述的掺磷硅母合金的制备方法，其特征在于，所述双温区水平炉的高温段为多晶硅的放料区，低温段为磷化锌的放料区。4.如权利要求3所述的掺磷硅母合金的制备方法，其特征在于，所述双温区水平炉内装有密封的石英水平安瓿，石英水平安瓿高温段装有石墨舟，石墨舟为多晶硅的放料容器；石英水平安瓿的低温段装有石英坩埚，石英坩埚为磷化锌的放料容器。5.如权利要求3或4所述的掺磷硅母合金的制备方法，其特征在于，所述多晶硅和磷化锌的质量比为100:1~2。6.如权利要求4所述的掺磷硅母合金的制备方法，其特征在于，所述石英水平安瓿的密封方式为真空密封。7.如权利要求3或4所述的掺磷硅母合金的制备方法，其特征在于，所述双温区水平炉的高温段的温度为1410~1450℃，低温段的温度为400~418℃。8.如权利要求7所述的掺磷硅母合金的制备方法，其特征在于，所述石英水平安瓿的高温段和低温段的保温时间为48~72h。9.如权利要求8所述的掺磷硅母合金的制备方法，其特征在于，所述石英水平安瓿保温结束后，降温。10.如权利要求9所述的掺磷硅母合金的制备方法，其特征在于，所述降温的速率为20~30℃/h。2CN115852473A说明书1/4页掺磷硅母合金的制备方法技术领域[0001]本发明属于太阳能光伏材料技术领域，具体涉及硅合金的制备方法。背景技术[0002]太阳能光伏是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。随着科技的进步，越来越多的太阳能光伏得以应用。[0003]光伏行业中，硅太阳能电池占主导位置。目前大多使用直拉法制造单晶硅，即将多晶硅加热熔化，加入掺杂剂，拉制出单晶硅。单晶硅的电阻率的范围较为宽泛，针对太阳能光伏来说，电阻率较低的单晶硅能得到较高的开路电压和光电转换效率，电阻率较高的单晶硅制成的太阳能电池的开路电压较低，导致转换效率很低。重掺磷的单晶硅具有极低的电阻率。目前，主要以单质磷为掺杂剂，在高纯硅材料中掺杂磷，使用直拉法拉制出掺杂剂硅棒，得到均匀的掺磷硅母合金。该方法需要将磷直接置于单晶炉中。由于磷的蒸汽压较高，在单晶生长过程中，磷会大量挥发，很难有效掺入硅单晶中，特别是对于重掺磷的单晶硅，需要掺杂的磷元素越多，掺杂时磷的挥发量越大，不仅污染炉内的热场，在开炉时，磷遇到空气燃烧，产生大量白烟，对安全环保产生较大负面影响。发明内容[0004]针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种新的掺磷硅母合金的制备方法。[0005]为实现上述目的，本发明采用以下具体的技术方案。[0006]一种掺磷硅母合金的制备方法，以磷化锌作为掺杂剂。[0007]进一步地，在本发明的部分优选实施方式中，所述掺磷硅母合金的制备方法在双温区水平炉中进行。[0008]进一步地，在本发明的部分优选实施方式中，所述双温区水平炉的高温段为多晶硅的放料区，低温段为磷化锌的放料区。[0009]进一步地，在本发明的部分优选实施方式中，所述双温区水平炉内装有密封的石英水平安瓿，石英水平安瓿高温段装有石墨舟，石墨舟为多晶硅的放料容器；石英水平安瓿的低温段装有石英坩埚，石英坩埚为磷化锌的放料容器。[0010]进一步地，在本发明的部分优选实施方式中，所述多晶硅和磷化锌的质量比为100:1~2。[0011]进一步地，在本发明的部分优选实施方式中，石英水平安瓿的密封方式为真空密封。[0012]进一