一种提高单晶硅棒成品率的方法及测试系统技术方案

本发明专利技术提供了一种提高单晶硅棒成品率的方法及测试系统，该方法包括：基于满埚料源制备当段单晶硅棒；测量所述当段单晶硅棒的头部电阻率，并将所述当段单晶硅棒的头部电阻率和预设的目标电阻率进行对比；当所述当段单晶硅棒的头部电阻率小于所述目标电阻率时，调整制备下一段单晶硅棒时的收尾留埚率，即调整制备单晶硅棒的剩料量与满埚料源的比值，从而在制备下一段单晶硅棒时，使得下一段单晶硅棒的尾部电阻率达到目标要求，进而避免了单晶硅棒的尾部电阻率偏低而持续产生降级，提高了单晶硅棒的成品率。棒的成品率。棒的成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高单晶硅棒成品率的方法及测试系统


[0001]本专利技术涉及光伏发电领域，更具体地说，涉及一种提高单晶硅棒成品率的方法及测试系统。

技术介绍

[0002]太阳能发电在推进能源转型、保护生态环境、减缓气候变化过程中起到重大作用，而晶体硅作为光伏发电的基础材料，其在太阳能电池中占有70％的成本；研究表明：少数载流子寿命越长，太阳能电池的短路电流和开路电压也就越高，由此可知通过提高单晶硅的少数载流子寿命，可以提高单晶硅太阳能电池的转换效率。
[0003]单晶硅太阳能电池通常使用晶面为<100>的P型硅材料作为基底材料，通过扩散五价磷原子形成N型半导体，从而组成PN结。大多数硅片制造厂通过掺镓元素来制备P型单晶硅棒，目前制备单晶硅棒的原料包括原生多晶和循环料，原生多晶纯度较高一般不会造成少数载流子寿命低，而循环料占原料成分的50％以上，其包括头料、尾料、边皮等，很少企业能够对循环料进行分档，并且由于掺杂剂在单晶硅棒体的各个部位分布不均而造成循环料本身电阻率差异较大；同时镓元素具有高温易挥发性，在拉晶过程中多次引放也会影响单晶硅棒的电阻率，使得单晶硅棒头部电阻率达到目标电阻率的命中率仅为80％左右；并且按照掺杂元素的分凝效应，相同留埚率下，头部电阻率低于目标电阻率还会导致尾部电阻率低于0.4Ω
·
cm，不仅不满足客户要求，而且使得尾部反切比例上升，降低了单晶硅棒的成品率。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种提高单晶硅棒成品率的方法及测试系统，技术方案如下：
[0005]一种提高单晶硅棒成品率的方法，所述方法包括：
[0006]基于满埚料源制备当段单晶硅棒；
[0007]测量所述当段单晶硅棒的头部电阻率，并将所述当段单晶硅棒的头部电阻率和预设的目标电阻率进行对比；
[0008]当所述当段单晶硅棒的头部电阻率小于所述目标电阻率时，调整制备下一段单晶硅棒时的收尾留埚率，以使所述下一段单晶硅棒的尾部电阻率达到目标要求，其中所述收尾留埚率为制备所述单晶硅棒的剩料量与所述满埚料源的比值。
[0009]优选的，在上述提高单晶硅棒成品率的方法中，所述当所述当段单晶硅棒的头部电阻率小于所述目标电阻率时，调整制备下一段单晶硅棒时的收尾留埚率，包括：
[0010]计算所述目标电阻率与所述当段单晶硅棒的头部电阻率之间的差值；
[0011]当所述差值处于第一范围值内时，确定制备所述下一段单晶硅棒时的收尾留埚率为第一收尾留埚率；
[0012]当所述差值处于第二范围值内时，确定制备所述下一段单晶硅棒时的收尾留埚率
为第二收尾留埚率；
[0013]其中，所述第一范围值的最大值小于或等于所述第二范围值的最小值，所述第一收尾留埚率小于所述第二收尾留埚率。
[0014]优选的，在上述提高单晶硅棒成品率的方法中，所述目标电阻率与所述当段单晶硅棒的头部电阻率之间的差值为所述目标电阻率减去所述当段单晶硅棒的头部电阻率得到的差值。
[0015]优选的，在上述提高单晶硅棒成品率的方法中，在所述调整制备下一段单晶硅棒时的收尾留埚率之后，所述方法还包括：
[0016]依据所述收尾留埚率，控制制备所述下一段单晶硅棒的剩料量。
[0017]优选的，在上述提高单晶硅棒成品率的方法中，所述方法还包括：
[0018]当所述当段单晶硅棒的头部电阻率不小于所述目标电阻率时，保持制备所述下一段单晶硅棒时的收尾留埚率与制备所述当段单晶硅棒的收尾留埚率相同，基于所述收尾留埚率制备所述下一段单晶硅棒。
[0019]优选的，在上述提高单晶硅棒成品率的方法中，所述单晶硅棒的电阻率的取值范围为0.40Ω
·
cm～1.10Ω
·
cm。
[0020]一种提高单晶硅棒成品率的测试系统，所述测试系统包括：
[0021]电性能测量组件，所述电性能测量组件用于测量当段单晶硅棒的头部电阻率，所述当段单晶硅棒基于满埚料源制备；
[0022]对比组件，所述对比组件用于将所述当段单晶硅棒的头部电阻率和预设的目标电阻率进行对比；
[0023]数字化平台，所述数字化平台用于接收所述对比组件输出的对比数据，当所述当段单晶硅棒的头部电阻率小于所述目标电阻率时，调整制备下一段单晶硅棒时的收尾留埚率，以使所述下一段单晶硅棒的尾部电阻率达到目标要求，其中所述收尾留埚率为制备所述单晶硅棒的剩料量与所述满埚料源的比值。
[0024]优选的，在上述提高单晶硅棒成品率的测试系统中，所述数字化平台包括：
[0025]计算组件，所述计算组件用于计算所述目标电阻率与所述当段单晶硅棒的头部电阻率之间的差值；
[0026]确定组件，所述确定组件用于当所述差值处于第一范围值内时，确定制备所述下一段单晶硅棒时的收尾留埚率为第一收尾留埚率；当所述差值处于第二范围值内时，确定制备所述下一段单晶硅棒时的收尾留埚率为第二收尾留埚率；其中，所述第一范围值的最大值小于或等于所述第二范围值的最小值，所述第一收尾留埚率小于所述第二收尾留埚率。
[0027]优选的，在上述提高单晶硅棒成品率的测试系统中，所述测试系统还包括：
[0028]操作平台，所述操作平台用于接收所述数字化平台输出的所述收尾留埚率，制备所述下一段单晶硅棒。
[0029]优选的，在上述提高单晶硅棒成品率的测试系统中，所述数字化平台还用于当所述当段单晶硅棒的头部电阻率不小于所述目标电阻率时，保持制备所述下一段单晶硅棒时的收尾留埚率与制备所述当段单晶硅棒时的收尾留埚率相同，所述操作平台基于所述收尾留埚率制备所述下一段单晶硅棒。
[0030]相较于现有技术，本专利技术实现的有益效果为：
[0031]本专利技术提供的一种提高单晶硅棒成品率的方法及测试系统，所述方法包括：基于满埚料源制备当段单晶硅棒；测量所述当段单晶硅棒的头部电阻率，并将所述当段单晶硅棒的头部电阻率和预设的目标电阻率进行对比；当所述当段单晶硅棒的头部电阻率小于所述目标电阻率时，调整制备下一段单晶硅棒时的收尾留埚率，以使所述下一段单晶硅棒的尾部电阻率达到目标要求，其中所述收尾留埚率为制备所述单晶硅棒的剩料量与所述满埚料源的比值。本专利技术通过测量基于满埚料源制备的单晶硅棒的头部电阻率，并将该头部电阻率与预设的目标电阻率进行对比，当头部电阻率小于目标电阻率时，及时调整制备下一段单晶硅棒时的收尾留埚率，即调整制备单晶硅棒的剩料量与满埚料源的比值，从而在制备下一段单晶硅棒时，使得下一段单晶硅棒的尾部电阻率达到目标要求，进而避免了单晶硅棒的尾部电阻率偏低而持续产生降级，提高了单晶硅棒的成品率。
附图说明
[0032]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，还可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高单晶硅棒成品率的方法，其特征在于，所述方法包括：基于满埚料源制备当段单晶硅棒；测量所述当段单晶硅棒的头部电阻率，并将所述当段单晶硅棒的头部电阻率和预设的目标电阻率进行对比；当所述当段单晶硅棒的头部电阻率小于所述目标电阻率时，调整制备下一段单晶硅棒时的收尾留埚率，以使所述下一段单晶硅棒的尾部电阻率达到目标要求，其中所述收尾留埚率为制备所述单晶硅棒的剩料量与所述满埚料源的比值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述当段单晶硅棒的头部电阻率小于所述目标电阻率时，调整制备下一段单晶硅棒时的收尾留埚率，包括：计算所述目标电阻率与所述当段单晶硅棒的头部电阻率之间的差值；当所述差值处于第一范围值内时，确定制备所述下一段单晶硅棒时的收尾留埚率为第一收尾留埚率；当所述差值处于第二范围值内时，确定制备所述下一段单晶硅棒时的收尾留埚率为第二收尾留埚率；其中，所述第一范围值的最大值小于或等于所述第二范围值的最小值，所述第一收尾留埚率小于所述第二收尾留埚率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标电阻率与所述当段单晶硅棒的头部电阻率之间的差值为所述目标电阻率减去所述当段单晶硅棒的头部电阻率得到的差值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述调整制备下一段单晶硅棒时的收尾留埚率之后，所述方法还包括：依据所述收尾留埚率，控制制备所述下一段单晶硅棒的剩料量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述当段单晶硅棒的头部电阻率不小于所述目标电阻率时，保持制备所述下一段单晶硅棒时的收尾留埚率与制备所述当段单晶硅棒的收尾留埚率相同，基于所述收尾留埚率制备所述下一段单晶硅棒。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单晶硅棒的电阻率的取值范围为0.40...

【专利技术属性】
技术研发人员：云飞，万军军，辛瞳，
申请(专利权)人：双良硅材料包头有限公司，
类型：发明
国别省市：