一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺，在包含有石墨加热器的方向凝固铸造装置中，向装有单晶硅材料的真空反应腔内通入反应气体，使用其内壁涂有含氮脱离涂层的石英坩埚熔化添加有适量锗的硅原料，在一定压力下，向反应腔内加上高频电，并加入一定浓度的掺杂剂，冷却熔化的原料，即可获得该太阳能电池单晶硅材料，本发明专利技术一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺，在同等杂质浓度下，具有更好的光电等半导体性能，既实现零排放，对环境不构成任何污染，也节约了大量的制作成本。

A Fabrication Process of Monocrystalline Silicon Material for Solar Cells

The invention discloses a preparation process of single crystal silicon material for solar cells. In a directional solidification casting device containing graphite heater, reactive gas is injected into the vacuum reaction chamber containing single crystal silicon material, and silicon raw material with appropriate amount of germanium is melted and added to the reaction chamber by using a quartz crucible coated with nitrogen detachment coating on its inner wall, and high frequency electricity is added to the reaction chamber under a certain pressure. The solar cell monocrystalline silicon material can be obtained by cooling the melted raw material with a certain concentration of dopant. The preparation process of the solar cell monocrystalline silicon material has better photoelectric and other semiconductor properties at the same impurity concentration, which not only achieves zero emission, does not cause any pollution to the environment, but also saves a lot of production costs.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺
本专利技术涉及一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺，涉及一种生产太阳能电池硅材料的技术。
技术介绍
通常要提高硅晶体的半导体性能，需要尽可能高纯度的硅原料来生长晶体，并尽可能降低杂质含量。现有生产技术虽然有所改进，但是仍然存在以下问题尚未解决：一、使用大量的碱性或酸性化学品，对环境极易产生不可修复的危害；二、生产制造成本高，难以规模化生产；四、生产设备庞大，辅助性设备复杂，可操控性差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，本专利技术提供一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺，在同等杂质浓度下，具有更好的光电等半导体性能，既实现零排放，对环境不构成任何污染，也节约了大量的制作成本。一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺，在包含有石墨加热器的方向凝固铸造装置中，向装有单晶硅材料的真空反应腔内通入反应气体，使用其内壁涂有含氮脱离涂层的石英坩埚熔化添加有适量锗的硅原料，在一定压力下，向反应腔内加上高频电，并加入一定浓度的掺杂剂，冷却熔化的原料，即可获得该太阳能电池单晶硅材料。进一步的，反应气体为以下一种或几种的混合气体：氮气、惰性气体、硝酸气体和碱金属氢氧化物气体。进一步的，反应腔内的气体压力为250Pa～280Pa，反应气体总流量为2800～3400ml/min。进一步的，反应腔内加上高频电的频率为12MHz～16MHz。。进一步的掺杂剂成分由以下重量组成：氮0.55～0.75份、碳0.1～0.4份、氧2.35～2.75份、锗1.2～1.5份。有益效果：本专利技术在同等杂质浓度下，具有更好的光电等半导体性能，既实现零排放，对环境不构成任何污染，也节约了大量的制作成本。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺，在包含有石墨加热器的方向凝固铸造装置中，向装有单晶硅材料的真空反应腔内通入反应气体，使用其内壁涂有含氮脱离涂层的石英坩埚熔化添加有适量锗的硅原料，在一定压力下，向反应腔内加上高频电，并加入一定浓度的掺杂剂，冷却熔化的原料，即可获得该太阳能电池单晶硅材料。所述的反应气体为以下一种或几种的混合气体：氮气、惰性气体、硝酸气体和碱金属氢氧化物气体。所述的反应腔内的气体压力为250Pa，反应气体总流量为2800ml/min。所述的反应腔内加上高频电的频率为12MHzMHz。。所述的掺杂剂成分由以下重量组成：氮0.55份、碳0.1份、氧2.35份、锗1.2份。实施例2一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺，在包含有石墨加热器的方向凝固铸造装置中，向装有单晶硅材料的真空反应腔内通入反应气体，使用其内壁涂有含氮脱离涂层的石英坩埚熔化添加有适量锗的硅原料，在一定压力下，向反应腔内加上高频电，并加入一定浓度的掺杂剂，冷却熔化的原料，即可获得该太阳能电池单晶硅材料。所述的反应气体为以下一种获几种的混合气体：氮气、惰性气体、硝酸气体和碱金属氢氧化物气体。所述的反应腔内的气体压力为265Pa，反应气体总流量为3100ml/min。所述的反应腔内加上高频电的频率为14MHz。。所述的掺杂剂成分由以下重量组成：氮0.65份、碳0.25份、氧2.55份、锗1.35份。实施例3一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺，在包含有石墨加热器的方向凝固铸造装置中，向装有单晶硅材料的真空反应腔内通入反应气体，使用其内壁涂有含氮脱离涂层的石英坩埚熔化添加有适量锗的硅原料，在一定压力下，向反应腔内加上高频电，并加入一定浓度的掺杂剂，冷却熔化的原料，即可获得该太阳能电池单晶硅材料。所述的反应气体为以下一种或几种的混合气体：氮气、惰性气体、硝酸气体和碱金属氢氧化物气体。所述的反应腔内的气体压力为280Pa，反应气体总流量为3400ml/min。所述的反应腔内加上高频电的频率为16MHz。。所述的掺杂剂成分由以下重量组成：氮0.75份、碳0.4份、氧2.75份、锗1.5份。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺，其特征在于，在包含有石墨加热器的方向凝固铸造装置中，向装有单晶硅材料的真空反应腔内通入反应气体，使用其内壁涂有含氮脱离涂层的石英坩埚熔化添加有适量锗的硅原料，在一定压力下，向反应腔内加上高频电，并加入一定浓度的掺杂剂，冷却熔化的原料，即可获得该太阳能电池单晶硅材料。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺，其特征在于，在包含有石墨加热器的方向凝固铸造装置中，向装有单晶硅材料的真空反应腔内通入反应气体，使用其内壁涂有含氮脱离涂层的石英坩埚熔化添加有适量锗的硅原料，在一定压力下，向反应腔内加上高频电，并加入一定浓度的掺杂剂，冷却熔化的原料，即可获得该太阳能电池单晶硅材料。2.如权利要求1所述的一种太阳能电池单晶硅材料制备工艺，其特征在于，所述反应气体为以下一种或几种的混合气体：氮气、惰性气体、硝酸气体和碱金属氢氧化物气体。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进，
申请(专利权)人：江苏拓正茂源新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32