一种多晶硅铸锭加热方法及应用该方法的多晶硅铸锭炉.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(10)申请公布号CNCN103614772103614772A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310681393.2(22)申请日2013.12.13(71)申请人光为绿色新能源股份有限公司地址074000河北省保定市高碑店市新工业区光为绿色新能源股份有限公司(72)发明人高冬松(74)专利代理机构北京同辉知识产权代理事务所(普通合伙)11357代理人刘洪勋(51)Int.Cl.C30B28/06(2006.01)C30B29/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种多晶硅铸锭加热方法及应用该方法的多晶硅铸锭炉(57)摘要本发明提供了一种多晶硅铸锭方法，包括加热、熔化、长晶、退火和冷却五个阶段，在加热和熔化阶段采用磁感应线圈的电磁感应方式对硅锭进行加热，在长晶阶段关闭磁感应线圈；还提供了应用上述方法多晶硅铸锭炉，包括坩埚、第一加热器和冷却板，所述第一加热器设置于坩埚正上方，冷却板设置于坩埚下方；其特征在于，还包括设置于坩埚四周的铸锭炉侧壁上的第二加热器和设置于坩埚四周的铸锭炉侧壁上的磁感应线圈，所述磁感应线圈绕过坩埚，其形成的磁感线垂直穿过坩埚底面。本发明能够缩短工艺时长，有效提高产品铸锭的电阻率稳定性。CN103614772ACN1036472ACN103614772A权利要求书1/1页1.一种多晶硅铸锭方法，包括加热、熔化、长晶、退火和冷却五个阶段，其特征在于，在加热和熔化阶段采用磁感应线圈的电磁感应方式对硅锭进行加热，在长晶阶段关闭磁感应线圈。2.根据权利要求1所述的多晶硅方法，其特征在于，加热阶段和融化阶段采用磁感应线圈和石墨加热器共同加热。3.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭方法，其特征在于，所述加热阶段硅料的环境为压力0.1mbar至200mbar交替变化的氩气环境。4.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭方法，其特征在于，所述熔化阶段硅料处于压力600mbar氩气环境下。5.一种多晶硅铸锭炉，其特征在于，包括坩埚、第一加热器和冷却板，所述第一加热器设置于坩埚正上方，冷却板设置于坩埚下方；其特征在于，还包括设置于坩埚四周的铸锭炉侧壁上的第二加热器和设置于坩埚四周的铸锭炉侧壁上的磁感应线圈，所述磁感应线圈绕过坩埚，其形成的磁感线垂直穿过坩埚底面。6.根据权利要求5所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述第一加热器、第二加热器和磁感应线圈分别由不同的控制器控制启动/关闭。7.根据权利要求6所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述磁感应线圈的下端位于坩埚底部向上的1/5至1/2坩埚高度处。8.根据权利要求6所述的多晶硅铸锭炉，其特征在于，所述第二加热器的下端位于坩埚底部向上的1/5至1/2坩埚高度处。2CN103614772A说明书1/4页一种多晶硅铸锭加热方法及应用该方法的多晶硅铸锭炉技术领域[0001]本发明涉及一种多晶硅铸锭加热方法及一种应用该方法的多晶硅铸锭炉。背景技术[0002]将硅料加热融化加工成硅锭是光伏产业重要的工序之一。现有的多晶硅铸锭加工工艺主要分为加热、熔化、长晶、退火、冷却五个阶段，长晶、退火、冷却与多晶硅锭的质量关系较大，而加热和熔化阶段，受铸锭炉本身功率和温度要求的限制，缩短工艺时长也不易做到。[0003]现有多晶硅铸锭加热方式为使用传统的石墨加热方式，通过热辐射的方式对硅料进行加热，将其熔化，而后通过冷却形成硅锭。在加热时，靠近加热器的部分先受热，进而再将热量传递给与其相邻的硅料直至所有的硅料全部熔化。[0004]然而，正因为传统的石墨加热器通过热辐射的方式进行加热，热量需要由一块硅料传递给另外一块硅料，这无形中浪费了不少时间。此外，本发明人还发现，采用现有的加热方法生产的硅锭不同高度的电阻率波动教导，以目标电阻率1.4Ω·cm的硅锭为例，实际生产出的硅锭电阻率自底到顶电阻率范围为1.01Ω·cm—2.00Ω·cm不等，利用该硅锭制作的电池转换效率波动性较大。发明内容[0005]针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种多晶硅铸锭的加热方法，提高加热速度，降低工艺时长，提高硅锭稳定性能。[0006]本发明通过以下技术方案实现：[0007]一种多晶硅铸锭方法，包括加热、熔化、长晶、退火和冷却五个阶段，在加热和熔化阶段采用磁感应线圈的电磁感应方式对硅锭进行加热，在长晶阶段关闭磁感应线圈。[0008]上述多晶硅方法，加热阶段和融化阶段采用磁感应线圈和石墨加热器共同加热。[0009]上述多晶硅铸锭方法，所述加热阶段硅料处于压力200mbar氩气环境与真空交替条件下。[0010]上述多晶硅铸锭方法，所述熔化阶段硅料处于压力600mbar的氩气环