一種鑄錠用石英坩堝的製作方法
2023-05-22 16:25:51
專利名稱：一種鑄錠用石英坩堝的製作方法
技術領域：
本發明涉及鑄錠單晶的生產設備，尤其是一種鑄錠用石英坩堝。
背景技術：
鑄錠矽多晶是晶體矽太陽能電池最常用的材料之一，但由於較高的晶界密度一直制約著多晶娃太陽能電池轉換效率的提聞。從目前光伏形式來看，由於下遊組件價格不斷下跌，導致低效率的組件將沒有市場優勢，故低效率的電池片最終要被市場所淘汰。
如何提高矽晶體、矽片的質量，以為高效電池片提高優質的片源，成為目前行業內急需解決的問題。鑄錠單晶是目前解決這一問題先進技術之一，因此在最近也一直是光伏內研究的熱點話題。目前鑄造多晶主要採用定向凝固的鑄造技術，經過化料、長晶、退火等過程，在長晶過程中溶矽從坩堝底部大面積成核，後開始定向生長，生長高密度缺陷的矽晶體；而鑄錠單晶技術與普通鑄造技術的區別在於，在坩堝底部加了矽單晶晶塊作為誘導籽晶，並在化料過程控制其部分熔化，然後進入長晶階段，從剩餘籽晶表面開始定向生長。現有鑄錠單晶技術通常使用2(T30mm厚的矽單晶做籽晶，雖然提高了矽片的質 量，但同時成本提高很多，所以如何降低準單晶技術的成本成了當前要解決的關鍵問題。由於現在鑄錠爐熱場的特性，頂部和四周加熱，使得邊緣的籽晶始終要比中部籽晶先熔化，如果籽晶過薄，就會出現邊緣籽晶化光的現象，從而失去籽晶誘導的作用，所以現有技術不能滿足超薄籽晶的使用，以致鑄錠單晶的成本要比普通鑄錠高一些。如何使用超薄籽晶，降低籽晶成本也一直鑄錠單晶急需解決的課題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種鑄造單晶的石英坩堝，目的是使用超薄籽晶，降低生產成本，依據現在鑄錠單晶化料特徵，中間厚邊緣薄，造成使用超薄籽晶時，邊緣容易化光現象。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種鑄錠用石英坩堝，包括坩堝底部，所述的坩堝底部設置有向上凸起的臺階。具體的說，本發明所述的臺階的上表面為圓形或方形或其他形狀。所述的臺階的高度為0. 2 lcm。坩堝底部的中心比邊緣較厚。所述的臺階面積為坩堝底部的689^75%。本發明鑄錠單晶時，首先在石英坩堝底部鋪滿同樣厚度的單晶籽晶塊，厚度為riOmm;在鋪滿籽晶的坩堝內，裝滿矽料；將石英坩堝放入鑄錠爐內，溫度1450度；化料結束時，化料速度在0. lmm/min,逼近籽晶；待籽晶剩餘3mm,轉入生長階段，以2. 5mm/min的速度完成生長；冷卻出爐。本發明的有益效果是，解決了背景技術中存在的缺陷，在石英坩堝底部增加的臺階，有效的保證了化料時中心和邊緣籽晶同步進行，使得邊緣剩餘的籽晶厚度殘留與中心籽晶的厚度殘留達到一致，更適合超薄籽晶的使用。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖I是本發明的優選實施例的結構示意圖；圖中1、臺階，2、坩堝，3、籽晶塊，4、矽料。
具體實施例方式現在結合附圖和優選實施例對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的 示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。如圖I所示的一種鑄錠用石英坩堝，包括坩堝2底部，坩堝2底部設置有向上凸起的臺階I。臺階I的上表面為方形。臺階I的高度為1cm。坩堝底部的中心比邊緣較厚。臺階I面積為坩堝底部的75%。本發明鑄錠單晶時，首先在石英坩堝底部鋪滿同樣厚度的單晶籽晶塊3，厚度為IOmm ;在鋪滿籽晶塊3的坩堝2內，裝滿矽料4 ;將石英坩堝放入鑄錠爐內，加熱，使溫度逼近1450度；待化料末期，打開隔熱籠，使化料速度保持在0. lmm/min，逼近籽晶；待籽晶剩餘3mm,轉入生長階段，以2. 5mm/min的速度完成生長；冷卻出爐。以上說明書中描述的只是本發明的具體實施方式
，各種舉例說明不對本發明的實質內容構成限制，所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了說明書後可以對以前所述的具體實施方式
做修改或變形，而不背離發明的實質和範圍。
權利要求
1.一種鑄錠用石英坩堝，包括坩堝底部，其特徵在於所述的坩堝底部設置有向上凸起的臺階。
2.如權利要求I所述的一種鑄錠用石英坩堝，其特徵在於所述的臺階的上表面為圓形或方形或其他形狀。
3.如權利要求I所述的一種鑄錠用石英坩堝，其特徵在於所述的臺階的高度為0.2 lcm。
4.如權利要求I所述的一種鑄錠用石英坩堝，其特徵在於所述的坩堝底部的中心比邊緣較厚。
5.如權利要求I所述的一種鑄錠用石英坩堝，其特徵在於所述的臺階面積為坩堝底部的68% 75%。
全文摘要
本發明涉及一種鑄錠用石英坩堝，包括坩堝底部，所述的坩堝底部設置有向上凸起的臺階，所述的臺階的上表面為圓形或方形或其他形狀。本發明由於在石英坩堝底部增加的臺階，更加石英的熱場中溫度的分布，從而有效的保證了化料時中心和邊緣籽晶同步進行，使得邊緣和中心籽晶剩餘高度達到一致，更適合超薄籽晶的使用。
文檔編號C30B29/06GK102747413SQ20121020597
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月20日 優先權日2012年6月20日
發明者鈕應喜 申請人:常州天合光能有限公司