铸造法生产类似单晶硅锭炉内融化后晶种稳定炉底的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102242392A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102242392A(43)申请公布日2011.11.16(21)申请号201110160797.8C30B29/06(2006.01)(22)申请日2011.06.15(71)申请人安阳市凤凰光伏科技有限公司地址456400河南省安阳市滑县产业聚集区大三路南侧申请人石坚(72)发明人石坚熊涛涛(74)专利代理机构安阳市智浩专利代理事务所41116代理人王好勤(51)Int.Cl.C30B11/00(2006.01)C30B28/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称铸造法生产类似单晶硅锭炉内融化后晶种稳定炉底的方法(57)摘要本发明公开了一种铸造法生产类似单晶硅锭炉内融化后晶种稳定炉底的方法，涉及晶种稳定在炉底的方法，GT多晶铸锭炉或四面加热器加顶部加热器铸锭炉中：a铸锭炉升温熔化过程中，当TC1达到1420摄氏度及以上时，保持TC1稳定，通过打开隔热笼，控制TC2在1200～1350摄氏度，TC2的控制时间在20～500分钟；b第一步完成后，保持TC1稳定，通过控制隔热笼，将TC2提升到1350～1400摄氏度，第二步稳定20～500分钟；c下降TC1至1410～1450摄氏度，进入长晶阶段。本发明的有益效果在于：通过本方法的控制，在GT或四面及顶面加热器的铸锭炉生长类似单晶过程中，在炉底使融化硅液始终处于过冷的粘稠状态，从而使晶种固化在炉底，不熔化或漂浮，可进一步降低晶种高度，从而降低成本。CN102439ACCNN110224239202242397A权利要求书1/1页1.铸造法生产类似单晶硅锭炉内融化后晶种稳定炉底的方法，其特征在于：GT多晶铸锭炉或四面加热器加顶部加热器铸锭炉中：a铸锭炉升温熔化过程中，当TC1达到1420摄氏度及以上时，保持TC1稳定，通过打开隔热笼，控制TC2在1200～1350摄氏度，TC2的控制时间在20～500分钟；b第一步完成后，保持TC1稳定，通过控制隔热笼，将TC2提升到1350～1400摄氏度，第二步稳定20～500分钟；c下降TC1至1410～1450摄氏度，进入长晶阶段。2.根据权利要求1所述的铸造法生产类似单晶硅锭炉内融化后晶种稳定炉底的方法，其特征在于：其中：a铸锭炉升温熔化过程中，当TC1达到1440～1580摄氏度时，保持TC1稳定，通过打开隔热笼，控制TC2在1220～1350摄氏度，TC2的控制时间在20～500分钟；b第一步完成后，保持TC1稳定，通过控制隔热笼，将TC2提升到1355～1395摄氏度，第二步稳定20～500分钟。3.根据权利要求1所述的铸造法生产类似单晶硅锭炉内融化后晶种稳定炉底的方法，其特征在于：其中：a铸锭炉升温熔化过程中，当TC1达到1460～1560摄氏度时，保持TC1稳定，通过打开隔热笼，控制TC2在1240～1350摄氏度，TC2的控制时间在20～500分钟；b第一步完成后，保持TC1稳定，通过控制隔热笼，将TC2提升到1360～1390摄氏度，第二步稳定20～500分钟。2CCNN110224239202242397A说明书1/3页铸造法生产类似单晶硅锭炉内融化后晶种稳定炉底的方法技术领域[0001]本发明涉及晶体生长领域，涉及晶种稳定在炉底的方法，具体是铸造法生产类似单晶硅锭炉内融化后晶种稳定在炉底的方法。背景技术[0002]生产硅锭的方法有：CZ法生产单晶硅锭，铸锭法生产多晶硅锭，FZ法生产单晶硅锭、EFG生产硅带等方法。由于成本问题，目前太阳能电池片主要使用CZ法单晶硅片和铸造法多晶硅片。CZ法单晶硅由于制造成本是铸锭多晶硅的4～5倍，能耗上高出5～7倍，导致CZ单晶硅的市场份额越来越少。但由于铸锭法生产多晶硅锭，存在大量的位错、晶界，使得铸锭法多晶硅片制成的电池片，存在效率偏低的情况，一直使铸锭法多晶硅锭无法完全取代CZ单晶硅锭。[0003]在国际上，跨国巨头BP公司的对用铸锭炉生产类似单晶（准单晶）硅锭的工艺已开发多年，2010年被ALD收购，使得ALD多晶铸锭炉已经小规模开发出铸锭法生产类似单晶硅锭的设备和工艺。[0004]目前，尚未见到针对在GT或四面及顶面加热器的铸锭炉生长类似单晶（准单晶）过程中，铸造多晶炉内融化后，稳定晶种在炉底的方法内容的公开报道或专利申请。[0005]由于铸锭炉生长晶体需要从底部开始生长，类似单晶的生长也只能从底部开始，这就要求在硅料熔化时，底部的晶种不能熔化或漂起。如果没有特殊的稳定晶种在炉底的方法，由于硅晶体固态密度为2.33g/cm（3克/立方厘米，下同），而融化硅液的密度为2.53g/cm3，在熔化过程中，硅熔液从上向下流动，最后充满坩埚，此时晶种处于坩埚底