一种制备太阳能级N型单晶硅的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109023509A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201811011445.4(22)申请日2018.08.31(71)申请人包头美科硅能源有限公司地址014000内蒙古自治区包头市昆都仑区金属深加工园区高新创业服务中心大楼316室(72)发明人孟涛王海庆路景刚(74)专利代理机构南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256代理人任立(51)Int.Cl.C30B15/04(2006.01)C30B15/20(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种制备太阳能级N型单晶硅的方法(57)摘要本发明公开了一种制备太阳能级N型单晶硅的方法，（1）将硅原料加入置于单晶炉的石英坩埚中，并在硅原料中间部位放入N型母合金和镓；（2）单晶炉合上，抽真空检漏、加热融化，复投器复投硅原料，加热融化；（3）降温稳定、找功率、籽晶融结、引晶、放肩、转肩，等径，收尾，得第一跟单晶棒，拉至单晶炉副腔室冷却，单晶炉剩余熔液保温；（4）单晶棒冷却后取出称重；（5）复投器装入复投料，并在硅原料的中间部位放入N型母合金和镓；（6）加热融化、降温稳定、找功率、籽晶融结、引晶、放肩、转肩、等径，收尾，冷却得第二根单晶棒；初始投料量中加入适量镓，更好的中和磷，有效提高N型单晶硅电阻率的集中度，从而提高太阳能的电阻合格率。CN109023509ACN109023509A权利要求书1/1页1.一种制备太阳能级N型单晶硅的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤（1）：将硅原料加入置于单晶炉主加热腔室的石英坩埚中，同时，在硅原料中间部位放入N型母合金和镓；步骤（2）：将单晶炉合上，抽真空至40mtorr以下，并进行检漏、加热融化4.5H，然后利用复投器复投硅原料，继续加热融化；步骤（3）：融化结束后，进行降温稳定、找功率、籽晶融结、引晶、放肩、转肩，等径，收尾，得到第一根单晶棒，将单晶棒拉至单晶炉副腔室冷却，同时单晶炉主加热腔室剩余熔液给定一定功率保温；步骤（4）：步骤（3）得到的单晶棒在单晶炉副腔室冷却后取出并称重；步骤（5）：复投器装入复投料向单晶炉中继续添加硅原料，同时，在硅原料的中间部位放入N型母合金和镓；步骤（6）：步骤（5）投料后的进行加热融化、降温稳定、找功率、籽晶融结、引晶、放肩、转肩、等径，收尾，冷却得到第二根单晶棒。2.根据权利要求1所述的制备太阳能级N型单晶硅的方法，其特征在于：所述的原料为太阳能特级或电子级硅原料。3.根据权利要求1所述的制备太阳能级N型单晶硅的方法，其特征在于：步骤（1）及步骤（5）中所述的N型母合金均为30#基磷的N型母合金。4.根据权利要求1所述的制备太阳能级N型单晶硅的方法，其特征在于：步骤（1）中的石英坩埚采用28英寸石英坩埚。5.根据权利要求1所述的制备太阳能级N型单晶硅的方法，其特征在于：步骤（2）的具体操作如下：抽真空至40mtorr以下，自动检漏，泄漏率低于40mtorr/h认为检漏合格，启动压力化充入氩气和真空阀，把炉内压强控制在1600-2600pa，加热融化，融化4.5H后，复投到目标重量，继续融化至结束；加热融化的具体操作为：先在30KW下加热融化1H；然后在60KW下加热融化1H，后维持90KW下加热融化2.5H。6.根据权利要求1所述的制备太阳能级N型单晶硅的方法，其特征在于：步骤（3）中单晶炉主加热腔室剩余熔液给定一定功率保温，所述功率为55-65KW。7.根据权利要求1所述的制备太阳能级N型单晶硅的方法，其特征在于：步骤（4）单晶棒在单晶炉副腔室冷却1h。8.根据权利要求1所述的制备太阳能级N型单晶硅的方法，其特征在于：步骤（3）及（6）中降温稳定，稳定温度使籽晶的引晶速度控制在1-3mm/min，放肩到直径195-205mm，开始转肩，然后进入等径阶段，从引晶开始，晶转为12转，埚转为10转，晶转与埚转相反。9.根据权利要求1所述的制备太阳能级N型单晶硅的方法，其特征在于：步骤（6）中等径时等径长度控制在4170mm。2CN109023509A说明书1/5页一种制备太阳能级N型单晶硅的方法技术领域[0001]本发明涉及一种单晶硅的制备方法，具体涉及一种制备太阳能级N型单晶硅的方法，属于单晶硅领域，用于N型单晶硅的电阻控制。背景技术[0002]单晶硅太阳能电池具有效率高，稳定性好的特点，产业化p型单晶硅太阳能电池的效率一般在20～21％之间，随着太阳能电池效率要求的不断提高，电池技术的不断发展，对单晶硅片提出更高的要求，N型单晶硅太阳能电池的效率可达到22%-23%，而且未来的高效电池工艺必须使用N型单晶，例如HII就需要使用N型单