用於消除太陽能單晶黑芯矽片的拉制工藝的製作方法

2023-12-02 17:38:56

專利名稱：用於消除太陽能單晶黑芯矽片的拉制工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能單晶矽片的拉制技術領域，尤其是一種用於消除太陽能單晶黑芯矽片的拉制工藝。
背景技術：
隨著太陽能級單晶矽片檢測採用了新的檢測設備，用電致發光技術對一些低效電池片進行檢測，發現這些電池片的中部發黑，稱之為「黑晶片」，如圖I所示。由於一般的電池片檢測手段難以檢測出此類矽片，如果這種電池片混入組件中就會大大降低電池組件的性能根據分析，這種電池所用矽片的質量問題無疑是造成「黑晶片」的重要原因。通過反覆實踐與試驗發現，黑晶片主要集中在矽單晶棒頭部轉肩後5釐米範圍內，將單晶棒頭部切去5釐米後，就可避免黑晶片的產生。該方法的特點是將裝在高純石英 坩堝中的多晶矽原料熔化，然後將籽晶插入熔體表面進行熔接，籽晶緩慢向上提升，經過引晶，放肩，運用特殊工藝進行轉肩過程，一根單晶矽晶體頭部5釐米範圍內的「黑晶片」就可以有效地避免。目前國內普遍存在的太陽能矽片黑晶片問題只能重新處理後做拉晶原料利用，這樣既浪費成本又增加耗能，這種方法為目前單晶矽太陽能電池的製造費用節約10%的成本。附圖I是目前太陽能矽片普遍存在的黑晶片的示意圖。黑晶片主要發生在矽單晶頭部轉肩後5釐米範圍內，將單晶棒切去頭部5釐米後，就可避免黑晶片的產生。但是這將會使單晶的成品率下降約5%，從而增加了單晶的生產成本，不利於太陽電池的推廣使用。

發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的生產工藝容易產生黑晶片的技術問題，提供一種用於消除太陽能單晶黑芯矽片的拉制方法，降低報廢率，提高成品率，成本得到有效控制。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種用於消除太陽能單晶黑芯矽片的拉制工藝，採用單晶爐熱場系統進行拉制，具有如下步驟①在單晶爐熱場系統中坩堝中投入晶料，然後裝入單晶爐熱場系統；②預設單晶爐熱場系統的工況參數，抽真空,保持爐壓1300Pa-1500Pa、充入惰性氣體，手動或自動控制爐內紅外測溫儀示數1230Sp-1280Sp，加熱使單晶爐熱場系統中坩堝內晶料融化保持熔融狀態；③將籽晶點到步驟②中的熔融狀態的液面上，籽晶與坩堝相反向旋轉開始引晶，引晶速度為l、mm/min ；④當步驟③中引晶長度達到120-150mm時，以0.35-0. 40毫米/分的拉速放溜肩；⑤當放肩直徑達到171mm後，同時禍轉速8轉/分鐘，晶棒反向轉速12轉/分鐘進行手動轉肩；⑥轉肩成功後再進行手動等徑至10(Tl50mm，同時需對好依爾根光圈，再採用各項自動控制系統完成收尾操作。本發明的有益效果是，本發明的用於消除太陽能單晶黑芯矽片的拉制工藝，提高單晶拉制水平，拉出收尾到底的矽棒，杜絕有殘留位錯滑移的現象來能解決黑晶片問題，降低報廢率，提高成品率，成本得到有效控制。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖I是採用電致發光技術對現有技術中矽片的檢測圖；
圖2是採用電致發光技術對本發明生產的矽片的檢測圖。
具體實施例方式本發明的用於消除太陽能單晶黑芯矽片的拉制工藝，採用單晶爐熱場系統進行拉制，具有如下步驟①在單晶爐熱場系統中坩堝中投入晶料，然後裝入單晶爐熱場系統；②預設單晶爐熱場系統的工況參數，抽真空，保持爐壓1300Pa-1500Pa、充入惰性氣體，手動或自動控制爐內紅外測溫儀示數1230Sp-1280Sp，加熱使單晶爐熱場系統中坩堝內晶料融化保持熔融狀態；③將籽晶點到步驟②中的熔融狀態的液面上，籽晶與坩堝相反向旋轉開始引晶，引晶速度為l、mm/min ；④當步驟③中引晶長度達到120-150mm時，以0.35-0. 40毫米/分的拉速放溜肩；⑤當放肩直徑達到171mm後，同時堝轉8轉/分鐘，晶反向轉12轉/分鐘進行手動轉肩；⑥轉肩成功後再進行手動等徑至10(Tl50mm，同時需對好依爾根光圈，再採用各項自動控制系統完成收尾操作。如圖2所示，通過本發明的用於消除太陽能單晶黑芯矽片的拉制工藝生產的矽片，消除了 「黑晶片」問題，降低報廢率，提高成品率，成本得到有效控制。
權利要求
1.一種用於消除太陽能單晶黑芯矽片的拉制工藝，採用單晶爐熱場系統進行拉制，其特徵是具有如下步驟 ①在單晶爐熱場系統中坩堝中投入晶料，然後裝入單晶爐熱場系統； ②預設單晶爐熱場系統的工況參數，抽真空，保持爐壓1300Pa-1500Pa、充入惰性氣體，手動或自動控制爐內紅外測溫儀示數1230Sp-1280Sp，加熱使單晶爐熱場系統中坩堝內晶料融化保持熔融狀態； ③將籽晶點到步驟②中的熔融狀態的液面上，籽晶與坩堝相反向旋轉開始引晶，引晶速度為I 8mm/min ； ④當步驟③中引晶長度達到120-150mm時，以0.35-0. 40毫米/分的拉速放溜肩； ⑤當放肩直徑達到171mm後，同時坩堝轉速8轉/分鐘，晶棒反向轉速12轉/分鐘進7TT手動轉肩； ⑥轉肩成功後再進行手動等徑至10(Tl50mm，同時需對好依爾根光圈，再採用各項自動控制系統完成收尾操作。
全文摘要
本發明的用於消除太陽能單晶黑芯矽片的拉制工藝，採用單晶爐熱場系統進行拉制，具有如下步驟①在單晶爐熱場系統中坩堝中投入晶料；②預設單晶爐熱場系統的工況參數，加熱使單晶爐熱場系統中坩堝內晶料融化保持熔融狀態；③將籽晶點到熔融狀態的液面上，籽晶反向旋轉開始引晶；④當引晶長度達到120-150mm時，以0.35-0.40毫米/分的拉速放溜肩；⑤當放肩至171mm時，同時坩堝轉速8轉/分鐘，晶棒反向轉速12轉/分鐘進行手動轉肩；⑥轉肩成功後再進行手動等徑至150mm。本發明提高單晶拉制水平，拉出收尾到底的矽棒，杜絕有殘留位錯滑移的現象，能解決黑晶片問題。
文檔編號C30B29/06GK102719882SQ201210169650
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月28日 優先權日2012年5月28日
發明者王煜輝 申請人:常州華盛恆能光電有限公司