一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法.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CN108754598A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810598330.3(22)申请日2018.06.12(71)申请人江西旭阳雷迪高科技股份有限公司地址332000江西省九江市经济开发区出口加工区外锦绣大道(72)发明人刘世龙雷琦刘超徐云飞王超姚晨张泽兴黄林赖昌权(74)专利代理机构南昌新天下专利商标代理有限公司36115代理人谢德珍(51)Int.Cl.C30B11/14(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法(57)摘要一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法，包括以下步骤：直拉单晶棒去除边皮，截断后得到小长方体形状的籽晶；将籽晶的四个边进行倒角或将籽晶加工成台阶形；将籽晶侧面紧密贴合，铺满整个坩埚底部。硅料熔化阶段，硅液流入籽晶拼接缝，因为籽晶拼接缝底部留有空隙，给硅液凝固体积膨胀预留了足够的空间，所以不会给籽晶造成很大应力，减少了位错的产生，提升了铸造单晶的质量。CN108754598ACN108754598A权利要求书1/1页1.一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、直拉单晶棒去除边皮，再经过截断后得到小长方体形状的籽晶；步骤b、将与坩埚底接触的小长方体形状籽晶的四个边进行倒角或将小长方体形状的籽晶加工成台阶形；步骤c、籽晶侧面紧密贴合，铺满整个坩埚底部，形成完整的籽晶层。2.根据权利要求书1所述的一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法，其特征在于，所述步骤a中小长方体形状的籽晶尺寸范围为120mm×120mm×15mm—156mm×156mm×30mm。3.根据权利要求书1所述的一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法，其特征在于，所述步骤b中籽晶倒角是45°角或圆角。4.根据权利要求书1或3所述的一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法，其特征在于，所述步骤b中籽晶45°倒角占籽晶高度的1/5—2/3；所述步骤b中籽晶圆角半径占籽晶高度的1/5—2/3。5.根据权利要求书1所述的一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法，其特征在于，所述步骤b中台阶形籽晶的台阶高度占籽晶高度的1/5—2/3。6.根据权利要求书1所述的一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法，其特征在于，所述步骤c中完整籽晶层是由25块、36块或49块籽晶铺设拼接而成。7.根据权利要求书1所述的一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法，其特征在于，所述步骤c中坩埚为G5、G6或G7坩埚。2CN108754598A说明书1/3页一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法技术领域[0001]本发明涉及一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法。背景技术[0002]晶体硅在当前的太阳能材料市场占据着绝对优势，从其晶体形态上来讲，可以划分为非晶硅、单晶硅、多晶硅三大类。非晶硅电池成本低，但转换效率也较低，且由于非晶硅的光致衰减效应，致使其性能稳定性较差；单晶硅电池中杂质与缺陷的含量低，转换效率高，但制备工艺复杂，对原料的纯度要求高，所以生产成本也较高；多晶硅电池生产成本较低，但其内部存在大量的晶界、高密度的位错和杂质，这些缺陷降低了硅片少数载流子寿命，使其转换效率比单晶电池效率低1.5%左右。[0003]铸造类单晶硅具有一定晶体取向，晶界少、位错密度低，其电池采用碱制绒，转换效率比多晶硅电池明显提高，甚至接近单晶硅电池，其生产成本明显低于单晶硅，具有重要的商业价值。[0004]目前生产铸造单晶的一般步骤为：首先在坩埚底部铺设一层籽晶，在籽晶上面装正常多晶硅铸锭的头料、尾料、边皮和原生多晶硅料，装满硅料后采用半融工艺，即籽晶以上硅料先熔化，待固液界面与籽晶接触后通过降低加热器功率和提升隔热笼等方式，产生纵向温度梯度，在籽晶上表面形核，并且垂直向上生长，最后得到铸造单晶。[0005]硅料熔化阶段，硅液流入籽晶拼接缝后会快速凝固，硅液凝固时体积膨胀对籽晶造成很大应力，因此籽晶中会产生位错，这些位错在后续长晶时会大量增殖，从而导致铸造单晶质量严重下降。发明内容[0006]本发明其目的就在于提供一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法，解决了现有生产铸造单晶方法存在籽晶中会产生位错，这些位错在后续长晶时会大量增殖，从而导致铸造单晶质量严重下降的问题。[0007]为实现上述目的而采取的技术方案是，一种生产铸造单晶时新型籽晶的铺设方法，包括以下步骤：步骤a、直拉单晶棒去除边皮，再经过截断后得到小长方体形状的籽晶；步骤b、将与坩埚底接触的小长方体形状籽晶的四个边进行倒角或将小长方体形状的籽晶加工成台阶形；步骤c、籽晶侧面紧密贴合，铺满整个坩埚底部，形成完整的籽晶层。[0008]