新型高效太阳能级多晶硅片的制备方法.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CN106048720A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610645274.5(22)申请日2016.08.09(71)申请人浙江恒都光电科技有限公司地址314416浙江省嘉兴市海宁市袁花工业园区袁溪路118号(72)发明人王勇(74)专利代理机构嘉兴海创专利代理事务所(普通合伙)33251代理人郑文涛(51)Int.Cl.C30B29/06(2006.01)C30B28/06(2006.01)B28D5/00(2006.01)H01L31/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称新型高效太阳能级多晶硅片的制备方法(57)摘要本发明公开了新型高效太阳能级多晶硅片的制备方法，在铸锭炉两侧加热器下方设置隔热条；将硅原料装入石英坩埚内，把石英坩埚送进铸锭炉；调节加热器温度为1400-1460℃，调节隔热底板的开度在4-8cm，制得多晶硅；对多晶硅采用双向切割工艺、砂浆回流处理、过滤分离后制得回流多晶硅，将回流多晶硅与去离子水混合后形成混合溶液，经雾化、喷涂到坩埚的内壁上，干燥后即为新型高效太阳能级多晶硅片。本发明降低产品孪晶的界面能，提供转化效率的稳定性，使整锭硅片的平均电池效率达到17.7％以上，减少环境污染，又可降低生产成本，提高硅锭的成晶率。CN106048720ACN106048720A权利要求书1/1页1.新型高效太阳能级多晶硅片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在铸锭炉两侧加热器下方设置隔热条；将硅原料装入石英坩埚内，把石英坩埚送进铸锭炉；加热使硅原料完全熔化；长晶初期，调节加热器温度为1400-1460℃，并将隔热底板迅速打开，调节隔热底板的开度在4-8cm，沿坩埚底部纵向生长一层树枝状的晶体；长晶中后期，控制固液相的温度梯度，以底部树枝状的晶体为籽晶，保持平直的固液界面，竖直向上定向凝固生成含有大量孪晶的多晶硅；2)切片机的导轮槽锯为0.28-0.30mm，多晶硅目标厚度120-160μm，切割线采用固定磨料切割线；将多晶硅装入切片机，固定好多晶硅位置，预机循环；热机结束后，进行多晶硅切割，其中台速为0.3-0.9mm/min，线速度为0-15m/s，采用双向切割工艺；切片过程中使用切削液，整个切割过程中，切削液一直循环流动；切割结束后，停机、下多晶硅，向切割后的多晶硅中加入砂浆，利用砂浆回流进行处理，过滤分离后制得回流多晶硅，并回收砂浆；3)将回流多晶硅与去离子水混合后形成混合溶液，混合溶液经过雾化后，喷涂到坩埚的内壁上，喷涂完毕后，坩埚内壁上形成一层混合溶液薄膜，水分蒸发完毕后，由混合溶液形成的薄膜层干燥完毕，坩埚表面形成结构致密的多晶硅层，即为新型高效太阳能级多晶硅片。2.根据权利要求1所述的新型高效太阳能级多晶硅片的制备方法，其特征在于，步骤1)中，长晶初期，调节加热器温度为1430℃。3.根据权利要求1所述的新型高效太阳能级多晶硅片的制备方法，其特征在于，步骤1)中，调节隔热底板的开度在6cm。2CN106048720A说明书1/3页新型高效太阳能级多晶硅片的制备方法技术领域[0001]本发明涉及太阳能电池技术领域，具体是新型高效太阳能级多晶硅片的制备方法。背景技术[0002]多晶硅，是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如，在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面，两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别，但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。多晶硅是生产单晶硅的直接原料，是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。[0003]目前，铸造多晶硅太阳能电池已经成为最主要的光伏材料。但是铸造多晶硅中的各种缺陷，如晶界、位错、微缺陷，使电池的转换效率略低于直拉单晶硅太阳能电池。发明内容[0004]本发明的目的在于提供降低生产成本、提高硅锭的成晶率的新型高效太阳能级多晶硅片的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0006]新型高效太阳能级多晶硅片的制备方法，包括以下步骤：[0007]1)在铸锭炉两侧加热器下方设置隔热条；将硅原料装入石英坩埚内，把石英坩埚送进铸锭炉；加热使硅原料完全熔化；长晶初期，调节加热器温度为1400-1460℃，并将隔热底板迅速打开，调节隔