多晶硅的铸锭工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103233267A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103233267103233267A(43)申请公布日2013.08.07(21)申请号201310170316.0(22)申请日2013.05.09(71)申请人英利集团有限公司地址071051河北省保定市朝阳北大街3399号(72)发明人潘明翠(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人吴贵明张永明(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6页说明书6页附图1页附图1页(54)发明名称多晶硅的铸锭工艺(57)摘要本发明提供了多晶硅的铸锭工艺，包括步骤S1：将硅料放置在铸锭炉内，将铸锭炉的炉温提升至第一温度，将铸锭炉的炉腔压力提升至第一压力；步骤S2：将铸锭炉的炉温由第一温度升高至第二温度，当硅料开始熔化时，将炉腔压力由第一压力降至第二压力，直至硅料全部熔为液态硅；步骤S3：对液态硅进行后处理。由于在硅料开始熔化时，将炉腔压力由第一压力降至第二压力，因而使得液态硅中的氧元素以氧化硅气体从液态硅中挥发，从而降低了铸锭后得到的多晶硅锭内的氧含量、提高了晶体少子寿命，进而提高了由多晶硅锭制成的太阳能电池片的转换效率。同时，本发明中的铸锭工艺具有工艺简单的特点。CN103233267ACN103267ACN103233267A权利要求书1/1页1.一种多晶硅的铸锭工艺，其特征在于，包括：步骤S1：将硅料放置在铸锭炉内，将所述铸锭炉的炉温提升至第一温度，将所述铸锭炉的炉腔压力提升至第一压力；步骤S2：将所述铸锭炉的炉温由所述第一温度升高至第二温度，当所述硅料开始熔化时，将所述炉腔压力由所述第一压力降至第二压力，直至所述硅料全部熔为液态硅；步骤S3：对所述液态硅进行后处理。2.根据权利要求1所述的铸锭工艺，其特征在于，所述第二压力与所述第一压力的比值区间为3.根据权利要求2所述的铸锭工艺，其特征在于，所述第一压力为400～600毫巴。4.根据权利要求1所述的铸锭工艺，其特征在于，所述步骤S1包括：步骤S11：将所述硅料放置在所述铸锭炉内后，将所述铸锭炉的炉温由常温升至700～800摄氏度，并向所述铸锭炉内通入氩气，使所述铸锭炉的炉腔压力保持在100～200毫巴之间；步骤S12：将所述铸锭炉的炉温升至800～1100摄氏度，继续向所述铸锭炉内通入氩气，使所述铸锭炉的炉腔压力保持在200～400毫巴之间；步骤S13：将所述铸锭炉的炉温升至所述第一温度，所述第一温度为1100～1400摄氏度，继续向所述铸锭炉内通入氩气，使所述铸锭炉的炉腔压力保持在所述第一压力，所述第一压力为400～600毫巴。5.根据权利要求4所述的铸锭工艺，其特征在于，在所述步骤S2中，将所述铸锭炉的炉温升高至所述第二温度，所述第二温度大于或等于1400摄氏度。6.根据权利要求4所述的铸锭工艺，其特征在于，在所述步骤S2中，将所述铸锭炉的炉腔压力保持在所述第二压力，所述第二压力为200～300毫巴。7.根据权利要求1所述的铸锭工艺，其特征在于，所述后处理包括步骤S31：降低所述铸锭炉的炉温，并打开所述铸锭炉的保温层，使所述铸锭炉的底部温度低于所述铸锭炉的顶部温度，以使所述液态硅再结晶形成多晶硅锭。8.根据权利要求7所述的铸锭工艺，其特征在于，所述后处理还包括在所述步骤S31之后的步骤S32：降低所述铸锭炉的炉温，并关闭所述铸锭炉的所述保温层，使所述铸锭炉的底部温度升高，以消除所述多晶硅锭的内应力。9.根据权利要求8所述的铸锭工艺，其特征在于，所述后处理还包括在所述步骤S32之后的步骤S33：降低所述铸锭炉的炉温，以对所述多晶硅锭进行冷却，而后将所述多晶硅锭从所述铸锭炉内取出。2CN103233267A说明书1/6页多晶硅的铸锭工艺技术领域[0001]本发明涉及太阳能电池制造领域，更具体地，涉及一种多晶硅的铸锭工艺。背景技术[0002]多晶硅的铸锭工艺包括加热、熔化、生长、退火和冷却五个阶段。加热段的目的是对铸锭炉内部热场和硅料进行预热；熔化段的目的是使硅料全部变成熔融的液态硅；生长段的目的是通过降温和缓慢提升保温层（隔热笼）的方式，完成液态硅到固态硅的结晶过程；退火段的目的是消除多晶硅锭内应力；冷却段的目的是对多晶硅锭进行降温，等多晶硅锭冷却后从铸锭炉内将多晶硅锭取出。[0003]铸锭后得到的多晶硅中常含有杂质元素，杂质元素包括氧、碳和过渡族金属铁等。由于铸造多晶硅中还存在着高密度的位错及晶界等缺陷，通常氧、碳以及铁等杂质容易在上述缺陷处沉淀下来，形成新的电活性中心，并引起电学性能分布不均等问题，因此，在多晶硅的铸造过程中需要去除氧、碳