一种氮化硅涂层的制作方法技术

本申请公开了一种氮化硅涂层的制作方法，包括将微米级的氮化硅颗粒和纳米级的氮化硅颗粒混合在纯水中，加入表面活性剂和硅溶胶，形成混合物；将所述混合物搅拌均匀；将搅拌均匀之后的所述混合物喷涂在待制作涂层物体的表面；对所述混合物加热去除其中的水分，形成氮化硅涂层。上述方法制作的氮化硅涂层，其内部的纳米级的氮化硅颗粒与微米级的氮化硅颗粒相互配合从而颗粒间缝隙更小，使制作的氮化硅涂层致密度得到提高，可见这就避免了现有技术中只用微米级的氮化硅颗粒制作氮化硅涂层带来的致密度不高的问题，能够避免铸锭过程中杂质从坩埚透过氮化硅涂层中的间隙扩散进硅料中，避免粘埚现象的发生，提高产品品质，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化硅涂层的制作方法
本专利技术属于光伏设备制造
，特别是涉及一种氮化硅涂层的制作方法。
技术介绍
多晶铸锭过程中，需要使用石英坩埚作为铸锭容器，由于石英会与多晶硅在高温下反应并产生粘结，造成Fe、Al、O等杂质进入硅料以及粘埚拉裂造成裂锭现象，因此石英坩埚在铸锭前需要涂一层氮化硅涂层，以阻碍液相硅与石英发生化学反应后粘结而造成粘埚，同时也阻碍金属杂质和氧进入硅料中。现有技术中，用于太阳能多晶硅铸锭的石英坩埚内喷涂的氮化硅均是微米级尺寸的，而由于氮化硅属于颗粒物质，因此制作这种氮化硅涂层时的工艺包括：先配成浆料，再利用喷涂的方式涂覆在坩埚内壁，这样得到的氮化硅涂层中的颗粒堆积易形成孔洞，在多晶硅铸锭的高温条件下，液相硅会渗进氮化硅涂层，影响涂层的致密性，形成“通道”，坩埚中Fe、Al、O等杂质元素会扩散至硅料中，对硅锭底部与侧部造成污染，产生红区，最终影响硅片质量，而得到的多晶铸锭涂层致密性较差，硅锭杂质比例较高，就会造成金刚线切割时产生断线、线痕片的比例较高，降低了硅片品质，并提高了硅片的制造成本。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种氮化硅涂层的制作方法，能够避免杂质扩散进硅料中，并避免粘埚现象的发生，提高产品品质，降低生产成本。本专利技术提供的一种氮化硅涂层的制作方法，包括：将微米级的氮化硅颗粒和纳米级的氮化硅颗粒混合在纯水中，加入表面活性剂和硅溶胶，形成混合物；将所述混合物搅拌均匀；将搅拌均匀之后的所述混合物喷涂在待制作涂层物体的表面；对所述混合物加热去除其中的水分，形成氮化硅涂层。优选的，在上述氮化硅涂层的制作方法中，所述微米级的氮化硅颗粒的50％粒径颗粒大小均值的范围为2.0微米至3.0微米，所述纳米级的氮化硅颗粒的50％粒径颗粒大小均值的范围为0.5纳米至2.0纳米。优选的，在上述氮化硅涂层的制作方法中，所述微米级的氮化硅颗粒的质量百分比的范围为70％至95％，所述纳米级的氮化硅颗粒的质量百分比的范围为5％至30％。优选的，在上述氮化硅涂层的制作方法中，所述表面活性剂的质量为5克至20克。优选的，在上述氮化硅涂层的制作方法中，所述纯水的体积为2000毫升至4000毫升。优选的，在上述氮化硅涂层的制作方法中，所述硅溶胶的质量为200克至500克。优选的，在上述氮化硅涂层的制作方法中，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或六偏磷酸钠。优选的，在上述氮化硅涂层的制作方法中，所述将所述混合物搅拌均匀包括：将所述混合物放入含有搅拌器的量筒中以250rpm至300rpm的转速搅拌3分钟至4分钟，然后以180rpm至1250rpm的转速继续搅拌5分钟。优选的，在上述氮化硅涂层的制作方法中，所述将搅拌均匀之后的所述混合物喷涂在待制作涂层物体的表面包括：将所述待制作涂层物体的表面加热至100℃以后，将所述搅拌均匀之后的混合物喷涂在所述待制作涂层物体的表面。通过上述描述可知，本专利技术提供的上述氮化硅涂层的制作方法，由于将微米级的氮化硅颗粒和纳米级的氮化硅颗粒混合在纯水中，加入表面活性剂和硅溶胶，形成混合物；将所述混合物搅拌均匀；将搅拌均匀之后的所述混合物喷涂在待制作涂层物体的表面；对所述混合物加热去除其中的水分，形成氮化硅涂层，纳米级的氮化硅颗粒就会与微米级的氮化硅颗粒相互配合从而颗粒间缝隙会更小，使得制作的氮化硅涂层的致密度得到较大程度的提高，可见这就避免了现有技术中只用微米级的氮化硅颗粒制作氮化硅涂层带来的致密度不高的问题，因此能够避免铸锭过程中杂质从坩埚透过氮化硅涂层中的间隙扩散进硅料中，并避免粘埚现象的发生，提高产品品质，降低生产成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请提供的第一种氮化硅涂层的制作方法的示意图。具体实施方式本专利技术的核心思想在于提供一种氮化硅涂层的制作方法，能够避免杂质扩散进硅料中，并避免粘埚现象的发生，提高产品品质，降低生产成本。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本申请提供的第一种氮化硅涂层的制作方法如图1所示，图1为本申请提供的第一种氮化硅涂层的制作方法的示意图，该方法包括如下步骤：S1：将微米级的氮化硅颗粒和纳米级的氮化硅颗粒混合在纯水中，加入表面活性剂和硅溶胶，形成混合物；其中，微米级的氮化硅颗粒就是说这种氮化硅颗粒的粒径在微米级别，这是现有技术中制作氮化硅涂层时常用的氮化硅颗粒的类型，而纳米级的氮化硅颗粒就是说这种氮化硅颗粒的粒径小至纳米级别，比所述微米级的氮化硅颗粒小若干个数量级，能够填充相邻的微米级的氮化硅颗粒的间隙，从而使得到的涂层更加致密，避免在其中形成杂质流动的通道，这里的二者之间的比例关系并不限定，只要同时具有二者即可，缺一不可，因为当只有微米级的氮化硅颗粒的话与现有技术相同，而当只有纳米级的氮化硅颗粒的话不仅会出现团聚问题，而且挥发损耗过多，也不利于涂层的制作。S2：将所述混合物搅拌均匀；利用所述表面活性剂来防止搅拌过程中两种氮化硅颗粒之间的团聚，这种表面活性剂可以是脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)或六偏磷酸钠或其他物质，此处并不限制，将这种混合物搅拌均匀才能够保证致密度，并不限定具体的搅拌参数。S3：将搅拌均匀之后的所述混合物喷涂在待制作涂层物体的表面；这种待制作涂层物体可以是石英坩埚，一般都是在石英坩埚的内表面喷涂这种氮化硅涂层，因此这里的待制作图层物体的表面可以是石英坩埚的内表面。S4：对所述混合物加热去除其中的水分，形成氮化硅涂层。因为只有去除其中的水分才能保证涂层结合成一个整体，从而能够用来阻挡杂质的穿过，提升制作的硅锭产品的质量，降低生产成本。通过上述描述可知，本申请提供的第一种氮化硅涂层的制作方法，由于将微米级的氮化硅颗粒和纳米级的氮化硅颗粒混合在纯水中，加入表面活性剂和硅溶胶，形成混合物；将所述混合物搅拌均匀；将搅拌均匀之后的所述混合物喷涂在待制作涂层物体的表面；对所述混合物加热去除其中的水分，形成氮化硅涂层，纳米级的氮化硅颗粒就会与微米级的氮化硅颗粒相互配合从而颗粒间缝隙会更小，使得制作的氮化硅涂层的致密度得到较大程度的提高，可见这就避免了现有技术中只用微米级的氮化硅颗粒制作氮化硅涂层带来的致密度不高的问题，因此能够避免铸锭过程中杂质从坩埚透过氮化硅涂层中的间隙扩散进硅料中，并避免粘埚现象的发生，提高产品品质，降低生产成本。本申请提供的第二种氮化硅涂层的制作方法，是在第一种氮化硅涂层的制作方法的基础上，进一步限定所述微米级的氮化硅颗粒的50％粒径颗粒大小均值的范围为2.0微米至3.0微米，所述纳米级的氮化硅颗粒的50％粒径颗粒大小均值的范围为0.5纳米至2.0纳米。需要说明的是，这种方法进一步限定了两种氮化硅颗粒的粒径大小，进一步的，微米级的氮化硅颗粒的50％粒径颗粒大小均值可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化硅涂层的制作方法，其特征在于，包括：将微米级的氮化硅颗粒和纳米级的氮化硅颗粒混合在纯水中，加入表面活性剂和硅溶胶，形成混合物；将所述混合物搅拌均匀；将搅拌均匀之后的所述混合物喷涂在待制作涂层物体的表面；对所述混合物加热去除其中的水分，形成氮化硅涂层。

【技术特征摘要】
1.一种氮化硅涂层的制作方法，其特征在于，包括：将微米级的氮化硅颗粒和纳米级的氮化硅颗粒混合在纯水中，加入表面活性剂和硅溶胶，形成混合物；将所述混合物搅拌均匀；将搅拌均匀之后的所述混合物喷涂在待制作涂层物体的表面；对所述混合物加热去除其中的水分，形成氮化硅涂层。2.根据权利要求1所述的氮化硅涂层的制作方法，其特征在于，所述微米级的氮化硅颗粒的50％粒径颗粒大小均值的范围为2.0微米至3.0微米，所述纳米级的氮化硅颗粒的50％粒径颗粒大小均值的范围为0.5纳米至2.0纳米。3.根据权利要求2所述的氮化硅涂层的制作方法，其特征在于，所述微米级的氮化硅颗粒的质量百分比的范围为70％至95％，所述纳米级的氮化硅颗粒的质量百分比的范围为5％至30％。4.根据权利要求1所述的氮化硅涂层的制作方法，其特征在于，所述表面活性剂的质量为5克至20克。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：周慧敏，冷金标，龙昭钦，
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