一种多晶硅锭的制备工艺及其多晶硅锭制造技术

本申请提供了一种多晶硅锭的制备工艺及其多晶硅锭，涉及太阳能电池铸锭技术领域，所述工艺包括装料、加热熔化、结晶、退火和冷却，特征在于，在加热熔化后期逐渐升高隔热笼至第一高度，打开抽板。控制隔热笼的上升速度，将隔热笼从第一高度逐渐调整到第二高度后停止上升，控制抽板配合隔热笼的高度逐渐打开至设定开度后停止。控制退火时间在130‑140分钟。本申请还提供了采用该工艺制备的多晶硅锭。本申请提供的制备工艺，在缩短铸锭周期、提高产率、减少能耗的同时，制备出的多晶硅锭表面无冻硅，开方后无整锭裂伤，检测结果显示红区长度降低，铸锭良率提高。

Preparation technology of polycrystalline silicon ingot and polycrystalline silicon ingot

The present application provides a preparation process of polycrystalline silicon ingots and a polycrystalline silicon ingot thereof, relating to the technical field of solar cell ingot casting. The process includes charging, heating melting, crystallization, annealing and cooling, characterized by gradually raising the insulating cage to the first height at the later stage of heating and melting and opening the extraction plate. Control the rising speed of the insulating cage, gradually adjust the insulating cage from the first height to the second height, then stop rising, control the height of the suction plate with the insulating cage gradually open to the set opening and stop. The controlled annealing time is 130 to 140 minutes. Polysilicon ingot prepared by the process is also provided in this application. The preparation process provided in this application can shorten the ingot cycle, increase the yield and reduce energy consumption, while the surface of the prepared polysilicon ingot is free of frozen silicon, and there is no whole ingot crack after square opening. The test results show that the length of red zone decreases and the ingot yield increases.

【技术实现步骤摘要】
一种多晶硅锭的制备工艺及其多晶硅锭
本专利技术涉及太阳能电池铸锭
，具体涉及一种多晶硅的制备工艺及其多晶硅锭。
技术介绍
多晶硅，是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅的原料易得且转换效率高，在组件中面积利用效率也要比单晶硅圆片有优势，已经成为最主要的光伏材料。利用硅材料制成太阳能电池组件，需要经过一系列复杂的加工工艺过程，其中多晶硅锭的制备是多晶硅电池片生产中非常重要的一个环节。太阳能级铸造硅锭底部存在一个低少子寿命区,在少子寿命扫描图上显示为红色，俗称为“红区”，该部分一般会作为不合格区域而被切除回炉利用，实际生产中，G7规格的铸锭炉生产的多晶硅锭底部的红区长度一般在100mm以上，铸锭的良率即可切片利用率在50％以下，降低了多晶硅锭的质量。一般认为底部红区是由于硅锭在经过长晶和退火这一漫长高温过程中杂质向内部扩散所致。为了减小多晶硅锭的红区长度，提高良率，提高单位时间的多晶硅锭产量，提高生产效率，可以对多晶硅锭的结晶和退火工艺进行改进。多晶铸锭是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多晶硅锭的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)装料：将硅料装填入坩埚，转移坩埚至铸锭炉；2)加热熔化：将铸锭炉抽至真空，加热至硅料熔化，在熔化阶段后期逐渐升高隔热笼至第一高度，打开抽板；3)结晶：控制隔热笼的上升速度，将隔热笼从第一高度逐渐调整到第二高度后停止上升，控制抽板配合隔热笼的高度逐渐打开至设定开度后停止；4)退火：对结晶结束的铸锭进行退火；5)冷却：退火结束后冷却制得多晶硅锭；所述结晶过程的温度为1405‑1435℃，结晶时长为35‑45h；所述退火过程的时长为130‑140min。

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅锭的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)装料：将硅料装填入坩埚，转移坩埚至铸锭炉；2)加热熔化：将铸锭炉抽至真空，加热至硅料熔化，在熔化阶段后期逐渐升高隔热笼至第一高度，打开抽板；3)结晶：控制隔热笼的上升速度，将隔热笼从第一高度逐渐调整到第二高度后停止上升，控制抽板配合隔热笼的高度逐渐打开至设定开度后停止；4)退火：对结晶结束的铸锭进行退火；5)冷却：退火结束后冷却制得多晶硅锭；所述结晶过程的温度为1405-1435℃，结晶时长为35-45h；所述退火过程的时长为130-140min。2.根据权利要求1所述的一种多晶硅锭的制备工艺，其特征在于，所述第一高度为4-6cm，所述第二高度为6-8cm，所述隔热笼的上升速率为0.05-0.15mm/min，所述抽板的设定开度为70-80cm。3.根据权利要求1所述的一种多晶硅锭的制备工艺，其特征在于，所述步骤3)中结晶步骤包括三个阶段，分别为第一阶段、第二阶段和第三阶段，所述隔热笼在结晶第一阶段完成从第一高度上升至第二高度，所述抽板在结晶第二阶段完成打开至设定开度。4.根据权利要求3所述的一种多晶硅锭的制备工艺，其特征在于，所述第一阶段和第二阶段为中心长晶阶段，所述第三阶段为边角结晶阶段；所述隔热笼在第一阶段的上升速率为0.055-0.156mm/min，所述抽板在第一阶段的打开速率为0.31-0.68mm/min，在第二阶段的打开速率为0.12-0.16mm/min。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉亮，安佳，封百富，
申请(专利权)人：山东大海新能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37