The invention relates to a manufacturing method of eight sided polysilicon ingot and its manufacturing equipment. By designing a quartz crucible into a eight edge shape, a thermal insulation structure, a heating structure and a protective plate structure are set at the same time, which can increase the output of the ingot furnace by 40%, improve the heating efficiency and reduce the energy consumption by more than 40% per unit product. The effect of the above two aspects can lead to a significant decrease in the cost of solar cell power generation, which makes a prominent contribution to the parity of the solar power generation. Compared with the existing quadrate silicon ingot, the effect of the diffusion of oxygen atoms in the eight sides of the silicon ingot at the four corners is significantly reduced, reducing the photoinduced attenuation of the later phase of the battery sheet, and increasing too much. The efficiency of the solar energy battery.
【技术实现步骤摘要】
一种八边形多晶硅铸锭的制造方法及其制造设备
本专利技术涉及太阳能电池领域,尤其涉及一种应用于太阳能电池产业链的八边形多晶硅铸锭的制造方法及其制造设备。
技术介绍
随着化石能源的逐步枯竭,并对环境造成不可逆转的污染,世界各国正加速发展可再生能源,希望通过可再生能源改变能源结构,维持可持续发展。在新的可再生能源中,太阳能作为最具潜力的新能源,以其独有的优势而成为人们重视的焦点。多晶硅铸锭是太阳能电池产业链中重要的基础环节,它是在多晶硅铸锭炉中采用先进的定向凝固技术,将高纯硅料高温熔化后通过特殊工艺定向冷凝结晶成硅锭,再经过开方切片(硅片规格为156*156mm)后,才能用于生产太阳能电池片。如何在多晶硅铸锭阶段制造出高质量、底成本的多晶硅锭,对提高多晶硅太阳能电池的转化效率,以及降低成本并实现平价上网具有至关重要的作用,因此,多晶硅铸锭(即硅锭的制造)的方法是目前本领域内技术人员研究的热点。现有硅锭生产技术是在圆形铸锭炉中安装方形的热场利用方形石英坩埚铸造硅锭,生产出来的硅锭为四方形。生产工艺流程为:将高纯硅料装入高纯石英坩埚中,装上对石英坩埚起到保护作用的石墨护板(因为硅锭生产的最高温度达1560℃,而石英坩埚在1280℃以后会开始软化,需要石墨护板夹持来保持原有形状),再一起放置到铸锭炉内,经过抽真空、加热、熔化、结晶、退火、冷却等步骤后,完成整个硅锭制造。一方面,目前世界上约有10000台左右铸锭炉在使用,其中约7000台在中国,其基本尺寸已经定型,不可能再大规模更新,因此硅锭的产能限制在现有的设备上。而在圆形铸锭炉中安装方形热场,空间利用率不高,仅能使 ...
【技术保护点】
一种八边形多晶硅铸锭的制造方法及其制造设备,其特征在于包括以下步骤:第一步:将硅料装入八边形石英坩埚中,然后在所述八边形石英坩埚的外周包覆多块侧护板及角护板,各侧护板及角护板围合形成八边形护板结构;第二步:然后将带有八边形护板结构的八边形石英坩埚放入带有八边形保温结构的铸锭炉内;第三步:对铸锭炉内部进行抽真空至1‑3Pa;第四步:通过电极、加热结构对石英坩埚内部的硅料进行加热至1175‑1500℃;第五步:通过电极、加热结构对对石英坩埚内部的硅料进行加热至充分熔化,加热温度为1540‑1560℃;第六步:对充分熔化后的硅料降温并进入晶体生长阶段,结晶的速度为0.8cm/h‑1.5cm/h;第七步:对结晶完成后的硅锭进行退火,退火温度为1100℃‑1300℃;第八步:最后将退火完成的硅锭冷却至400℃以下出炉。
【技术特征摘要】
1.一种八边形多晶硅铸锭的制造方法及其制造设备,其特征在于包括以下步骤:第一步:将硅料装入八边形石英坩埚中,然后在所述八边形石英坩埚的外周包覆多块侧护板及角护板,各侧护板及角护板围合形成八边形护板结构;第二步:然后将带有八边形护板结构的八边形石英坩埚放入带有八边形保温结构的铸锭炉内;第三步:对铸锭炉内部进行抽真空至1-3Pa;第四步:通过电极、加热结构对石英坩埚内部的硅料进行加热至1175-1500℃;第五步:通过电极、加热结构对对石英坩埚内部的硅料进行加热至充分熔化,加热温度为1540-1560℃;第六步:对充分熔化后的硅料降温并进入晶体生长阶段,结晶的速度为0.8cm/h-1.5cm/h;第七步:对结晶完成后的硅锭进行退火,退火温度为1100℃-1300℃;第八步:最后将退火完成的硅锭冷却至400℃以下出炉。2.一种利用权利要求1所述的八边形多晶硅铸锭的制造方法进行多晶硅铸锭制造的设备,其特征在于:包括炉壳(102),在所述炉壳(102)的内部设置用于内置硅料(108)的石英坩埚(107),在所述石英坩埚(107)的外周包覆护板结构,在所述护板结构的外围及顶部设置加热机构,在所述加热结构外围及顶部、底部分别布置保温结构,所述保温结构和加热结构组合形成热场,多个电极(101)贯穿所述炉壳(102)、保温结构并与所述加热结构连接。3.如权利要求2所述的利用八边形多晶硅铸锭的制造方法进行多晶硅铸锭制造的设备,...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘杰,杜克峰,甘兆隆,
申请(专利权)人:无锡惠郡科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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