可提升太阳能硅锭收率的坩埚及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可提升太阳能硅锭收率的坩埚及其制备方法，坩埚包括石英坩埚本体、高纯八水合氢氧化钡涂层、高纯熔融石英浆料涂层、高纯石英晶片及脱模氮化硅涂层；制备方法包括(1)高纯八水合氢氧化钡涂层的制备，(2)高纯熔融石英浆料涂层的制备，(3)底部石英晶片的粘贴，(4)脱模氮化硅涂层的制备。本发明专利技术的优点在于，在石英坩埚本体内侧壁与脱模氮化硅涂层之间增加高纯八水合氢氧化钡涂层和高纯熔融石英浆料涂层，可起到阻隔杂质进入液态硅的效果，提高硅锭收率；底部粘贴一层高纯石英晶片，可以阻隔杂质进入液态硅中，提高硅锭质量，提升硅锭收率；脱模氮化硅涂层所用的脱模氮化硅溶液中β晶向氮化硅含量高，有利于硅锭形核。

Crucible for Improving the Yield of Solar Silicon Ingot and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
可提升太阳能硅锭收率的坩埚及其制备方法
：本专利技术涉及光伏太阳能多晶硅锭铸锭
，特别涉及一种可提升太阳能硅锭收率的坩埚及其制备方法。
技术介绍
：太阳能是一种可再生的新型能源，随着近年来对于太阳能研究的不断深入，以太阳能为能源的光伏发电等相关领域也得到了快速的发展。光伏发电的关键组件是以半导体物料为原料制成的薄身固体光伏电池，其中多晶硅太阳能电池以成本低、制造简便而成为主流。多晶硅太阳能电池制造原料为多晶硅锭，随着多晶硅锭铸锭成本的逐步下降，提升铸锭收率成为降低成本的关键点。多晶硅锭在制备过程中，多使用石英坩埚作为铸锭容器，但由于多晶硅熔融为液态硅后会对二氧化硅产生润湿作用，液态硅与石英坩埚内壁的直接接触，不仅使石英坩埚中的杂质进入液态硅中，增加多晶硅铸锭的杂质含量，而且会导致多晶硅铸锭与石英坩埚发生反应而产生粘连，粘连产生的应力将引起多晶硅铸锭在凝固膨胀过程中开裂，直接影响多晶硅锭的质量，降低多晶硅锭收率。目前，为了克服上述问题，通常在石英坩埚与液态硅之间喷涂一层氮化硅涂层，氮化硅涂层的主要作用是利于脱模，但是在多晶硅制备过程中，石英坩埚的氮化硅涂层中所含的杂质会在熔融过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可提升太阳能硅锭收率的坩埚，其包括石英坩埚本体，其特征在于，在所述石英坩埚本体的内侧壁上由内至外依次设有高纯八水合氢氧化钡涂层、高纯熔融石英浆料涂层，在所述石英坩埚本体底部粘贴覆盖有高纯石英晶片，在所述高纯熔融石英浆料涂层内侧壁及所述高纯石英晶片顶面上喷涂有脱模氮化硅涂层。

【技术特征摘要】
1.可提升太阳能硅锭收率的坩埚，其包括石英坩埚本体，其特征在于，在所述石英坩埚本体的内侧壁上由内至外依次设有高纯八水合氢氧化钡涂层、高纯熔融石英浆料涂层，在所述石英坩埚本体底部粘贴覆盖有高纯石英晶片，在所述高纯熔融石英浆料涂层内侧壁及所述高纯石英晶片顶面上喷涂有脱模氮化硅涂层。2.可提升太阳能硅锭收率的坩埚的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)高纯八水合氢氧化钡涂层的制备，(2)高纯熔融石英浆料涂层的制备，(3)底部石英晶片的粘贴，(4)脱模氮化硅涂层的制备；其中，所述(1)高纯八水合氢氧化钡涂层的制备：将石英坩埚本体加热至40-60℃，向所述石英坩埚本体的内侧壁上均匀喷涂高纯八水合氢氧化钡溶液以形成高纯八水合氢氧化钡涂层，至所述高纯八水合氢氧化钡涂层厚度为0.1-0.5mm时，停止喷涂所述高纯八水合氢氧化钡溶液并在80-120℃的条件下烘烤10-30min，得到一次涂层坩埚；所述(2)高纯熔融石英浆料涂层的制备：所述(1)高纯八水合氢氧化钡涂层的制备完成后，将所述一次涂层坩埚加热至80-120℃，向所述一次涂层坩埚的内侧壁上均匀喷涂高纯熔融石英浆料以形成高纯熔融石英浆料涂层，至所述高纯熔融石英浆料涂层厚度为0.5-2.0mm时，停止喷涂所述高纯熔融石英浆料并在100-120℃的条件下烘烤10-30min，得到二次涂层坩埚；所述(3)底部石英晶片的粘贴：所述(2)高纯熔融石英浆料的制备完成后，在所述二次涂层坩埚的底部通过硅粘合剂粘贴若干片高纯石英晶片，所述高纯石英晶片的厚度为2-5mm，每相邻的两所述高纯石英晶片之间的拼接间隙小于0.5mm，所述高纯石英晶片粘贴完成后，在100-120℃的条件下烘烤20-40min，得到底部贴片坩埚；所述(4)脱模氮化硅涂层的制备：所述(3)底部石英晶片的粘贴完成后，将所述底部贴片坩埚加热至40-65℃，向所述底部贴片坩埚的内侧壁及底部均匀喷涂脱模氮化硅溶液以形成脱模氮化硅涂层，至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊涛涛，巢芳家，刘立中，李子龙，
申请(专利权)人：内蒙古上航新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15