一种用于生产多晶硅的高效坩埚的装料方法.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CN104593862A(43)申请公布日2015.05.06(21)申请号201510052075.9(22)申请日2015.01.30(71)申请人扬州荣德新能源科技有限公司地址225131江苏省扬州市出口加工区扬子江南路9号(72)发明人常传波杨振帮袁聪冯琰(74)专利代理机构北京金信知识产权代理有限公司11225代理人朱梅师杨(51)Int.Cl.C30B28/06(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种用于生产多晶硅的高效坩埚的装料方法(57)摘要本发明提供了一种生产多晶硅的高效坩埚的装料方法，包括步骤A)：筛选尺寸在3～12mm的碎硅料，酸洗后漂洗至无酸残留，干燥，分包得到铺底料a；分选厚度在3～5cm，尺寸在156mm*156mm的回收料，每5块放一个包装，得到铺底料b；步骤B)：在高效坩埚底部撒一层铺底料a，铺上铺底料b；步骤C)：用边皮回收料铺在高效坩埚四周，将晶砖状硅料、棒状硅料等堆放在边皮回收料内侧，将块状及其他更小尺寸的硅料装填在所述晶砖回收料等形成的空间内，依次往上，直至装料结束。使用本方法装料，在铸锭过程中，不需用冷冲击急冷成核，也能够很容易地得到具有均匀一致小晶粒的高质量多晶硅锭。CN104593862ACN104593862A权利要求书1/1页1.一种用于生产多晶硅的高效坩埚的装料方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A)：筛选长度为3～12mm的碎硅料，经过酸洗后漂洗至无酸残留，干燥，得到铺底料a；分选厚度在3～5cm，尺寸在156mm×156mm的硅料，得到铺底料b；步骤B)：在高效坩埚底部均匀撒一层上述铺底料a，直至不能目视到高效坩埚底部涂层为止，然后将上述铺底料b铺在铺底料a之上，铺底料b的硅料之间不留缝隙；步骤C)：将边皮回收料铺在高效坩埚四周，然后将晶砖回收料、头尾回收料或棒料堆放在边皮回收料内侧，将块料或碎料装填在所述晶砖回收料、头尾回收料或棒料形成的空间内，依次往上，直至坩埚装满。2.根据权利要求1所述的装料方法，其特征在于，步骤A)所述碎硅料为多晶碎片料或单晶碎片料。3.根据权利要求2所述的装料方法，其特征在于，所述多晶碎片料为原生多晶碎片料。4.根据权利要求1～3任意一项所述的装料方法，其特征在于，所述碎硅料为长度5～10mm的原生多晶碎料。5.根据权利要求1所述的装料方法，其特征在于，步骤A)所述酸洗时所用酸为氢氟酸和硝酸，且与水的比满足体积比：氢氟酸:硝酸:水为1:12～15:13～16。6.根据权利要求5所述的装料方法，其特征在于，步骤A)所述酸洗时，氢氟酸：硝酸：水的体积比为1:15:16。7.根据权利要求1所述的装料方法，其特征在于，所述高效坩埚的制造方法为对用于生产多晶硅的普通坩埚进行如下预处理：1)用纯水浸湿普通坩埚底部，然后在坩埚底部涂刷一层混合液体，然后在混合液未干之前，在由所述混合液形成的涂层上边均匀撒上球形SiO2颗粒，而后在300～500℃温度下烧结1～2h，形成颗粒层，其中，所述混合液体为由硅溶胶和纯水形成的混合液、由坩埚涂层粘合剂和纯水形成的混合液、或者由硅溶胶、坩埚涂层粘合剂和纯水形成的混合液；2)在上述得到的底部涂有颗粒层的坩埚的内部侧壁和所述颗粒层之上喷涂氮化硅涂层，得到所述高效坩埚。2CN104593862A说明书1/6页一种用于生产多晶硅的高效坩埚的装料方法技术领域[0001]本发明涉及多晶硅太阳能电池技术领域，特别涉及一种用于生产多晶硅的高效坩埚的装料方法。背景技术[0002]近年来随着不可再生能源的日益枯竭，太阳能电池得到了快速的发展。由于铸造多晶硅的制备工艺相对简单，成本远低于单晶硅，因此多晶硅逐步取代直拉单晶硅在太阳能电池材料市场的主导地位，成为行业内最主要的光伏材料。但相对于直拉单晶硅而言，铸造多晶硅中的各种缺陷，如晶界、位错、微缺陷和材料中的杂质碳和氧，使多晶硅电池的转换效率低于直拉单晶硅太阳能电池，成为了限制多晶硅太阳能电池发展的瓶颈。多晶硅片内在质量对最终的电池转换效率有直接影响，提高多晶硅片的内在质量是提高电池转换效率的重要手段。多晶硅片的内在质量取决于其切割成型之前的多晶硅锭的质量。因此，提高多晶硅铸锭技术，获得高质量的多晶硅锭已成为各大公司的研究方向。[0003]控制晶体初始形核的大小和晶粒方向是提高硅锭质量的前提和基础。早期常规的多晶铸锭方法中，初始的形核是随机的、自由的，并不是优化的晶粒和晶向，而且晶粒尺寸不一，局部缺陷密度高，“短板”效应将整个硅片的效率拉低。针对此缺点，目前行业里面普遍采用多种方法以实现初始形核时形成均匀的小晶粒。虽然行业里各大公司都有自己的方法以实现均匀的