The invention discloses a method for preparing low carbon low silicon ingot crucible furnace, comprising a furnace body, the furnace body is installed with a heat insulation heat insulation cage, cage is installed in the directional solidification of a quartz crucible is installed on the base, the base of directional solidification, around the quartz crucible is installed in the graphite plate, graphite plate is installed above the crucible cover, including through the furnace, heat insulation cage, and graphite crucible cover plate of the casing gas, a graphite heater located above the graphite crucible cover plate is installed in the gas pipe, installed a wedge-shaped gas guiding device at the bottom of the crucible cover. The gas guiding device installed in the crucible bottom plate wedge, eliminate the eddy current path, can provide a smooth channel for inert gas, can effectively produce the casting process of carbon monoxide, carbon dioxide and a silicon oxide gas rapidly away, can effectively reduce the content of nonmetallic impurities in polycrystalline silicon ingot and carbon oxygen, improve the quality of the product.
【技术实现步骤摘要】
一种制备低碳低氧硅锭的坩埚炉
本专利技术涉及一种坩埚的改进结构,具体是指一种制备低碳低氧硅锭的坩埚炉。
技术介绍
近年来,由于铸造多晶硅较直拉单晶硅具有低成本、低能耗等优势,逐渐成为主要的光伏材料,其市场份额也日益增大。但由于铸锭过程中加热器、隔热笼以及石墨护板等大量碳材料的使用,引入大量碳杂质,高温下,石墨部件与氧、石英坩埚等发生热化学反应,产生的CO和SiO等气体通过内部气流进入硅熔体中,极易被熔硅吸收,从而引入碳氧杂质,最终导致多晶硅中有较高的碳和氧含量,常规铸锭中硅锭氧的浓度为1×1017/cm3~1×1018/cm3,主要以间隙态存在呈过饱和状态。由于铸锭工艺经历了从高温到低温的热处理过程,如果氧浓度过高就容易形成热施主或氧沉淀,成为复合中心或引入复合中心的二次缺陷,导致硅材料中少数载流子寿命降低,直接影响到太阳电池的光电转换效率。此外氧与硼原子作用形成的B-O对,也会导致太阳电池效率的降低;碳浓度可达1×1017/cm3,甚至超过碳在硅中的固溶度(4×1017/cm3)。碳杂质可以作为氧沉淀的形成核心产生原生氧沉淀,而高浓度的碳可在硅熔体中形成SiC颗粒,影响硅锭的有效利用率。因此制备低碳低氧含量铸造多晶硅锭对于多晶硅太阳电池实现低成本高效率具有重要的意义。现有技术中,石墨材料制成的护板会与二氧化硅制成的石英坩埚在高温下发生反应产生含碳气体,如一氧化碳及一氧化碳等,这些产生的气体在现有的石英坩埚及护板、盖板的结构中,会流经硅液的表面,在硅熔体的上方产生涡流,涡流的存在导致有害气体长时间停留在石英坩埚内部,与硅熔体的作用时间较长,从而使碳和氧被吸 ...
【技术保护点】
一种制备低碳低氧硅锭的坩埚炉,包括炉体(1),在炉体(1)内安装有隔热笼(2),隔热笼(2)内安装有定向凝固底座(11),在定向凝固底座(11)上安装有石英坩埚(9),在石英坩埚(9)的四周安装有石墨护板(8),在石墨护板(8)上方安装有坩埚盖板(7),还包括穿过炉体(1)、隔热笼(2)、以及坩埚盖板(7)的石墨气体套管(5),在石墨气体套管(5)上安装有位于坩埚盖板(7)上方的石墨加热器(6),其特征在于:在所述坩埚盖板(7)底部安装有楔形导气装置(14)。
【技术特征摘要】
1.一种制备低碳低氧硅锭的坩埚炉,包括炉体(1),在炉体(1)内安装有隔热笼(2),隔热笼(2)内安装有定向凝固底座(11),在定向凝固底座(11)上安装有石英坩埚(9),在石英坩埚(9)的四周安装有石墨护板(8),在石墨护板(8)上方安装有坩埚盖板(7),还包括穿过炉体(1)、隔热笼(2)、以及坩埚盖板(7)的石墨气体套管(5),在石墨气体套管(5)上安装有位于坩埚盖板(7)上方的石墨加热器(6),其特征在于:在所述坩埚盖板(7)底部安装有楔形导气装置(14)。2.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:昌送凯,史淑蕾,史舒丽,
申请(专利权)人:青岛美璞精工机械有限公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
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