单晶硅籽晶拼接方法技术

本发明专利技术提供了一种单晶硅籽晶的拼接方法，包括：依次在每一单晶硅籽晶的拼接面涂覆粘结剂，然后将涂覆有所述粘结剂的单晶硅籽晶按预设位置依次在一水平工作台上拼接，以形成一籽晶层；静置预设时间后，通过机器手将所述籽晶层放入一坩埚的底端。上述单晶硅籽晶的拼接方法，通过粘结剂将相邻两单晶硅籽晶的拼接面粘结在一起，并静置预设时间，以使粘结剂干固，进而使多个单晶硅籽晶形成以籽晶层，再将籽晶层放入坩埚底端，单晶硅籽晶拼接面之间的粘结剂，既起到粘结相邻两单晶硅籽晶的作用，又可消除相邻两单晶硅籽晶之间的拼接缝隙，避免了因拼接缝隙而导致的缺陷，提高了单晶硅成品的质量。

【技术实现步骤摘要】
单晶硅籽晶拼接方法
本专利技术涉及光伏太阳能电池制造
，特别涉及一种单晶硅籽晶拼接方法。
技术介绍
近年来，单晶硅和多晶硅广泛用于光伏太阳能电池、液晶显示等领域。其中，单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。目前单晶硅的常用的制造方法为定向凝固法，通过人工在坩埚的底端规则的铺设长方体单晶硅籽晶，以形成籽晶层；再将硅料铺设与籽晶层上；然后高温加热坩埚，以使硅料全部熔化并使籽晶层部分熔化，再通过定向散热而在未熔化单晶硅籽晶上实现硅锭的定向生长，获得与单晶硅籽晶一致的晶粒。上述单晶硅的铸锭方法，由于单晶籽晶不是整体切割，单晶硅籽晶的表面平整性差，在拼接单晶硅籽晶时，拼接在一起的单晶硅籽晶之间参差不齐，使相邻两单晶硅籽晶之间的拼接缝隙达到2-3mm，拼接缝隙较大，导致单晶硅在定向生长时会在拼接缝处形成较密集的非单晶晶核，并在生长过程中形成杂乱晶粒以及位错缺陷源，从而导致单晶硅成品的质量差。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种单晶硅籽晶的拼接方法，以解决单晶硅籽晶在拼接形成籽晶层的过程中单晶硅籽晶之间缝隙过大的问题本专利技术提供了一种单晶硅籽晶的拼接方法，包括：依次在每一单晶硅籽晶的拼接面涂覆粘结剂，然后将涂覆有所述粘结剂的单晶硅籽晶按预设位置依次在一水平工作台上拼接，以形成一籽晶层；静置预设时间后，通过机器手将所述籽晶层放入一坩埚的底端。上述单晶硅籽晶的拼接方法，通过粘结剂将相邻两单晶硅籽晶的拼接面粘结在一起，并静置预设时间，以使粘结剂干固，进而使多个单晶硅籽晶形成以籽晶层，再将籽晶层放入坩埚底端，单晶硅籽晶拼接面之间的粘结剂，既起到粘结相邻两单晶硅籽晶的作用，又可消除相邻两单晶硅籽晶之间的拼接缝隙，避免了因拼接缝隙而导致的缺陷，提高了单晶硅成品的质量。进一步地，所述粘结剂的主要组分包括硅溶胶和陶瓷粘结剂混合物，硅溶胶与陶瓷粘结剂混合比例的范围为1：3至2：1。进一步地，每两个所述单晶硅籽晶之间的高度差均小于1mm。进一步地，所述粘结剂的涂覆方式为：从所述拼接面的下端向上涂覆，且涂覆后的粘结剂的高度为所述拼接面的高度的20％-100％。进一步地，所述将涂覆有所述粘结剂的单晶硅籽晶按预设位置依次在一水平工作台上拼接的步骤包括：挤压拼接好的两所述单晶硅籽晶，以使两所述单晶硅籽晶拼接紧密。进一步地，所述静置预设时间的步骤之前，所述方法包括：将籽晶层放置在湿度小于50％的室内。进一步地，所述预设时间为600s-3600s。进一步地，所述依次在每一单晶硅籽晶的拼接面涂覆粘结剂的步骤之前，所述方法包括：对每一所述单晶硅籽晶进行冲洗。进一步地，所述籽晶层的四条边与对应的坩埚内壁的距离相等。进一步地，所述水平工作台的表面粗糙度小于0.2mm。附图说明图1为本专利技术第一实施例中的单晶硅籽晶拼接方法的流程图；图2为本专利技术第一实施例中的单晶硅籽晶在水平工作台上的剖面结构示意图；图3为本专利技术第一实施例中的籽晶层在坩埚中的俯视结构示意图。主要元件符号说明：如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的若干个实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例一请参阅图1至图3，本专利技术第一实施例提供的一种单晶硅籽晶的拼接方法，包括步骤S01和步骤S02。步骤S01，依次在每一单晶硅籽晶10的拼接面涂覆粘结剂，然后将涂覆有所述粘结剂30的单晶硅籽晶10按预设位置依次在一表面粗糙度小于0.2mm的水平工作台20上拼接，以形成一籽晶层100。具体的，在本实施例中，预先挑选36块单晶硅籽晶10，每两个所述单晶硅籽晶之间的高度差均小于1mm，依次将这36块单晶硅籽晶10的拼接面涂覆上粘结剂30，并按6×6的方式依次将36块单晶硅籽晶10拼接，以形成以籽晶层100。可以理解的，挑选完所述单晶硅籽晶10之前，可以对每一所述单晶硅籽晶10进行冲洗，以清除单晶硅籽晶10表面上的污垢和灰尘。具体的，在本实施例中，所述粘结剂30的主要组分包括硅溶胶和陶瓷粘结剂混合物，硅溶胶与陶瓷粘结剂混合比例为1：3，硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液。由于硅溶胶中的SiO2含有大量的水及羟基，故硅溶胶也可以表述为mSiO2.nH2O；制备硅溶胶有不同的途径。最常用的方法有离子交换法、硅粉一步水解法、硅烷水解法等。其中，陶瓷粘结剂其主要成分是颗粒小、硬度高的石英砂(二氧化硅)，和水泥、胶粉。他是一种遇水可再分散的憎水性的乙烯/月桂酸乙烯酯/氯乙烯三元共聚胶粉；其主要作用是在粘结剂处于新拌状态时,具有分散和引气功效,因此可改善剂的工作性；使剂的保水性增强，从而使水泥可在很长一段时间内进行水化，更充分的水化形成使剂获得了较高的强；此外，胶粉分散后成膜并作为第二种胶粘剂发挥增强作用，作为增强材料分布与整个剂体系中，因此增加了剂的内聚力；并能对收缩裂缝进行桥接，起到了很好封闭作用。可以理解的，在单晶铸锭过程中，部分籽晶层会熔化，填充在熔化部分的籽晶缝隙处的相应粘结剂也会熔化，但是硅溶胶和陶瓷粘结剂的主要组分均为二氧化硅，而二氧化硅的活性高，很容易和硅反应，生成硅和游离氧，所以硅溶胶粘结剂的使用不会产生杂质形核中心。具体的，所述粘结剂30的涂覆方式为：从所述拼接面的下端向上涂覆，且涂覆后的粘结剂30的高度为所述拼接面的高度可以的20％，在本专利技术的一个实施例中，涂覆后的粘结剂30的高度为所述拼接面的高度的20％-100％均可。具体的，在本实施例一个中，所述将涂覆有所述粘结剂的单晶硅籽晶按预设位置依次在一水平工作台20上拼接的步骤包括：挤压拼接好的两所述单晶硅籽晶10，以使两所述单晶硅籽晶10拼接紧密。步骤S02，静置预设时间后，通过机器手将所述籽晶层100放入坩埚40的底端。将拼接好的籽晶层100静置600s，以使所述粘结剂30干固，最终使36块单晶硅籽晶10拼接成以稳固的籽晶层100，然后通过所述机械手(图未标出)将籽晶层100放置在坩埚40的底端，所述籽晶层100在所述坩埚40底端的位置需与对应的坩埚内壁的距离相等，以使后续达到铸锭过程中，所述籽晶层100四周的单晶硅在定向生长时保持对称。将具体的，在本实施例中，所述机械手的一端与一控制装置(图未标出)连接，所述控制装置用于控制机械手工作，可以理解的，因为籽晶层100由多个单晶硅籽晶10拼接而成，其表面较为光滑平整，可通过在所述机械手的自由末端设置多个吸盘，多个吸盘用于固定籽晶层100，具体的，可根据吸盘的大小来相应的调整吸盘的个数，如吸盘大则吸力大，可设置较少的吸盘，如吸盘小则吸力小，则需设置多个吸盘，可以理解的，通过吸盘固定所述籽晶层100，相较于硬质夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶硅籽晶的拼接方法，其特征在于，包括：依次在每一单晶硅籽晶的拼接面涂覆粘结剂，然后将涂覆有所述粘结剂的单晶硅籽晶按预设位置依次在一水平工作台上拼接，以形成一籽晶层；静置预设时间后，通过机器手将所述籽晶层放入一坩埚的底端。

【技术特征摘要】
1.一种单晶硅籽晶的拼接方法，其特征在于，包括：依次在每一单晶硅籽晶的拼接面涂覆粘结剂，然后将涂覆有所述粘结剂的单晶硅籽晶按预设位置依次在一水平工作台上拼接，以形成一籽晶层；静置预设时间后，通过机器手将所述籽晶层放入一坩埚的底端。2.根据权利要求1所述的单晶硅籽晶的拼接方法，其特征在于，所述粘结剂的主要组分包括硅溶胶和陶瓷粘结剂混合物，硅溶胶与陶瓷粘结剂混合比例的范围为1：3至2：1。3.根据权利要求1所述的单晶硅籽晶的拼接方法，其特征在于，每两个所述单晶硅籽晶之间的高度差均小于1mm。4.根据权利要求1所述的单晶硅籽晶的拼接方法，其特征在于，所述粘结剂的涂覆方式为：从所述拼接面的下端向上涂覆，且涂覆后的粘结剂的高度为所述拼接面的高度的20％-100％。5.根据权利要求1所述的单晶硅籽晶的拼接方法，其特征在于，所述将...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖贵云，陈伟，陈志军，金浩，林瑶，
申请(专利权)人：晶科能源有限公司，浙江晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36