The invention relates to a polycrystalline silicon ingot casting device, belonging to the field of photovoltaic technology, which solves the problem of high dislocation density of polycrystalline silicon ingot crystals in the prior art. The polycrystalline silicon ingot casting device comprises a furnace body, which is equipped with an insulating cage with lifting motion. The insulating cage is equipped with a crucible, a crucible guard plate, a graphite bottom plate, a graphite cover plate, a top heater and a side heater. The graphite bottom plate is placed on a heat exchange platform, the crucible is placed on a graphite bottom plate, and the heat exchange platform is equipped with an auxiliary cooling device. The auxiliary cooling device can be adjusted. Save cooling temperature. The polycrystalline silicon ingot casting device can adjust the heat exchange efficiency of the bottom heat exchange platform by setting an auxiliary cooling device, so that the temperature gradient at the bottom and side of the silicon ingot is uniform, and the transverse temperature difference at the solid-liquid interface is eliminated, so that the orientation of the long crystal is stable and the dislocation density is reduced.
【技术实现步骤摘要】
一种多晶硅锭浇铸装置及浇铸方法
本专利技术属于光伏
,涉及一种多晶硅锭的浇铸装置,特别是一种半熔法浇铸多晶硅锭的装置。
技术介绍
太阳能发电是人类利用太阳能的重要手段,而太阳能电池则是实现光电转换的主要装置,太阳能电池的光电转换效率决定了太阳能源的利用转化率。近年来,世界太阳能电池的产量和装机容量每年都在30%的速度快速发展。目前,全球累计装机容量为25.4GW,预计到2020年全球装机容量将达到278GW。目前,太阳能电池的种类不断增多,其中晶体硅太阳能电池尤其是多晶硅太阳能电池以较低的成本和较高的转换效率,在未来一段时期内仍将占据主导地位。但是,相对于传统能源,多晶硅太阳能发电成本相对较高,市场化率相对较低。从目前全球形势及整个行业的发展来看,提高多晶硅太阳能电池的转换效率、降低光伏组件的发电成本是光伏产业的必然趋势。如何以较低的成本制备出高效率的太阳能电池成为行业研究的热点。除电池工艺因素外,传统多晶硅片的位错密度过高是限制多晶硅电池转换效率的主要因素之一。传统多晶硅片内的位错产生原因一方面是硅锭内碳含量过高,碳原子较硅原子半径小,会引起较大的晶格畸变,产生大量位错;另一方面是传统定向凝固方法的局限性,晶体生长初期,晶体内存在较大的位错密度,后期位错增殖,造成整锭位错密度过高,直接影响了太阳能电池的光电转化效率。针对晶体生长初期生长不好的情况,可采用有籽晶高效多晶硅技术,即采用毫米级硅料作为形核中心进行外延生长,引导熔融的硅液固化时以高质量硅料为形核中心进行柱状生长。而晶体生长过程中,定向凝固时的温度梯度也是决定了晶体质量的重要一环,现有技术中 ...
【技术保护点】
1.一种多晶硅锭浇铸装置,包括炉体,所述的炉体内设有可升降运动的隔热笼,所述的隔热笼内设有坩埚、坩埚护板、石墨底板、石墨盖板、顶部加热器和侧部加热器,所述的石墨底板放置在热交换平台上,所述的坩埚放置在石墨底板上,其特征在于,所述的热交换平台上设有辅助冷却装置,所述的辅助冷却装置可调节冷却温度。
【技术特征摘要】
1.一种多晶硅锭浇铸装置,包括炉体,所述的炉体内设有可升降运动的隔热笼,所述的隔热笼内设有坩埚、坩埚护板、石墨底板、石墨盖板、顶部加热器和侧部加热器,所述的石墨底板放置在热交换平台上,所述的坩埚放置在石墨底板上,其特征在于,所述的热交换平台上设有辅助冷却装置,所述的辅助冷却装置可调节冷却温度。2.根据权利要求1所述的一种多晶硅锭浇铸装置,其特征在于:所述的辅助冷却装置包括设置于热交换平台底部的冷却管路,所述的冷却管路外接氩气,所述的冷却管路的进气端设有变频压缩机。3.根据权利要求2所述的一种多晶硅锭浇铸装置,其特征在于:本多晶硅锭浇注装置还包括氩气进气管,所述的氩气进气管穿过炉体、隔热笼,并与热交换平台上的冷却管路连接,所述的冷却管路的出气端外接出气管,所述的出气管绕至隔热笼上方并穿过顶部加热器和石墨盖板伸入坩埚内,所述的出气管喷出的气流对准坩埚上方的熔液。4.根据权利要求1所述的一种多晶硅锭浇铸装置,其特征在于:所述的辅助冷却装置包括设置于热交换平台内的冷却水路,所述的冷却水路环形布置于热交换平台底部,所述的冷却水路上设有流量调节阀。氩气进气管穿过炉体、隔热笼、顶部加热器和石墨盖板直接伸入坩埚内。5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的一种多晶硅锭浇铸装置,其特征在于:所述坩埚底部铺设一层硅碎料,硅碎料层形成具有无数的孔洞的支架结构。6.根据权利要求5所述的一种多晶硅锭浇铸装置,其特征在于:所述的硅碎料为表面涂覆氮化硅层的耐高温硅碎料。7.根据权利要求1-4中任一...
【专利技术属性】
技术研发人员:汪伟华,
申请(专利权)人:浙江羿阳太阳能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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