一种生长多晶硅锭的坩埚制造技术

本发明专利技术涉及太阳能领域中的一种生长硅锭的坩埚，特别是一种生长多晶硅锭的坩埚。一种生长多晶硅锭的坩埚，其中：坩埚的底板２上设置有多个孔３；孔３的深度为１ｍｍ－２５ｍｍ，孔３与坩埚的底板２平齐处的孔径为１ｍｍ－３０ｍｍ，孔３与坩埚的底板２分布的密度为１－１００个／平方分米。采用本发明专利技术提供的一种生长多晶硅锭的坩埚来生长多晶硅锭，可以显著提高多晶硅锭晶粒的定向性，使多晶硅锭在＜１１０＞和＜１１２＞晶向的晶粒占优，减少＜１１１＞晶面引起的多重平行的孪晶间界（ｐａｒａｌｌｅｌ　ｔｗｉｎｓ），减少晶界数量；同时提高∑３浅能级晶界的百分比，从而有效地增加硅片的少子寿命，采用此硅片制成的太阳能电池片的转换效率得到提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能领域中的一种生长硅锭的坩埚，特别是一种生长多晶硅锭的坩埚。
技术介绍
目前的多晶硅的铸造一般采用定向凝固来进行。 一般采用限定出内部容积的底表面和 侧壁的基本体组成的底部平整的方型埘埚，通过采用坩埚下降，隔热笼提升，水冷坩埚等 工艺在坩埚底部形成一定的温度梯度，从坩埚的底板上逐渐形核长大。由于底部平整，温 度均匀导致无序的自发形核，形成很多的晶粒，晶向较乱、定向驱杂效果差，少子寿命低， 最终制成的太阳能电池片的转换效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生长多晶硅锭的坩埚，采用该坩埚可以获得具有优良性能 的多晶硅锭。本专利技术采用的技术方案为一种生长多晶硅锭的坩埚，其中坩埚的底板上设置有多个孔。 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔的深度为lmm-25rran。 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔与坩埚的底板平齐处的孔径为1誦-30mm。 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔在坩埚的底板分布的密度为1-100个/平方分米。 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中所述的每个孔的直径沿着孔的开口方向逐渐增大。 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中所述的孔的形状为圆锥形、三角锥形、四方锥形孔 或其它任何形状的孔。一种生长多晶硅锭的坩埚，其中坩埚的底板可以是整体式的。 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中坩埚的底板可以是组合式的。一种生长多晶硅锭的坩埚，其中所述的组合式的坩埚的底板包括坩埚的上底板、坩 埚的下底板，坩埚的上底板上设置有多个孔。一种生长多晶硅锭的坩埚，其中在坩埚的底板四周有侧壁，坩埚的底板与侧壁围拢 形成坩埚的空腔。表1 孔的深度变化对多晶硅锭质量的影响 (其余条件相同采用的是整体式坩埚，与坩埚的底板平齐处的孔径为12mm，孔在坩埚的底板分布的密度为20个/平方分米)<table>table see original document page 4</column></row><table>由此可看出，在一定范围内，多晶硅锭的质量随着孔的深度的增大而提高，但是孔的 深度增大到一定程度，多晶硅锭的质量不会继续提高，相反多晶硅锭会由于坩埚的强度变 弱，会出现硅液漏流或其他不良现象的发生。表2 与坩埚的底板平齐处的孔径的变化对多晶硅锭质量的影响 (其余条件相同采用的是整体式坩埚底板，孔的深度为lOmm，孔在坩埚的底板分布的密 度为8个/平方分米)<table>table see original document page 5</column></row><table>由此可看出，在一定范围内，多晶硅锭的质量随着与坩埚的底板平齐处的孔径的增大而提高，但是与坩埚的底板平齐处的孔径增大到一定程度，多晶硅锭的质量不会继续提高， 相反由于坩埚的强度变弱，可能会出现硅液漏流或其他不良现象。表3 孔在柑埚的底板分布的密度变化对多晶硅锭质量的影响 (其余条件相同采用的是整体式坩埚底板，孔的深度为10mm，与坩埚的底板平齐处的孔 径为7mnO:<table>table see original document page 6</column></row><table>由此可看出，在一定范围内，多晶硅锭的质量随着孔与在坩埚的底板分布的密度的增 大而提高，但是孔在坩埚的底板分布的密度增大到一定程度，多晶硅锭的质量不会继续提 高，相反多晶硅锭会由于坩埚的强度变弱，可能会出现硅液漏流或其他不良现象。因该底板上设置有多个孔，与传统的底部平整的坩埚相比，会对生长多晶硅锭的过程， 产生一定的影响。经过实验检测没有给多晶硅锭的性能带来其他负面影响。组合式坩埚与整体式坩埚相比，组合式坩埚是由坩埚的上底板、坩埚的下底板组成的， 坩埚的上底板上设置有多个孔的设置，所以一般不会由于孔的深度、与坩埚的底板平齐处 的孔径、孔在坩埚的底板分布的密度的变化而对坩埚的强度产生影响，但是相对于整体式 坩埚，由于组合式坩埚增设了上底板，导致坩埚用来盛装硅料的空间变小，从而多晶硅锭 的产率下降。而且由于随着孔的深度、与坩埚的底板平齐处的孔径或孔在坩埚的底板分布的密度的 增大，组合式的坩埚的上底板的厚度增大，即所占坩埚的体积增大，用来盛装硅料的空间 变小，从而导致多晶硅锭的产率下降。<table>table see original document page 7</column></row><table>高质量的电池片换效率在15. 8-16. 8%左右，而低质量的电池片换效率在14-15%左右。 而光伏行业中转换效率每提高1%，企业利润都将提高10%左右。通常低质量的电池片无人 问津，电池片转换效率提高0. 5%-0. 8%，将带来非常可观的利润。本专利技术的涉及的电池片转换效率的实验数据参考中国国家标准GB/T6495提供的方法获 得的。也可以参考类似方法国际标准IEC60904获得。在同一实验条件下可以得到上述结 论。本专利技术的优点采用本专利技术提供的一种生长多晶硅锭的坩埚来生长多晶硅锭，可以显 著提高多晶硅锭晶粒的定向性，使多晶硅锭在〈110〉和〈112〉晶向的晶粒占优，减少〈111〉晶 面引起的多重平行的孪晶间界(parallel twins),减少晶界数量；同时提高S3浅能级晶界 的百分比，从而有效地增加了硅片的少子寿命，采用此硅片制成的太阳能电池片的转换效 率得到了提高。 附图说明附图1是本专利技术的俯视结构示意图。附图2是本专利技术的实施例50或实施例51的坩埚的底板2的结构示意图。 附图3是本专利技术的实施例49的坩埚的底板2的结构示意图。 附图4是本专利技术的实施例50或实施例51的结构示意图。 附图5是本专利技术的实施例49的结构示意图。附图标记侧壁l、坩埚的底板2、孔3、坩埚的空腔4、坩埚的上底板5、坩埚的下底板6。 具体实施例方式实施例l、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中坩埚的底板2上设置有多个孔3。 实施例2、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔3的深度为0.1mm。其余同实施例1。 实施例3、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔3的深度为0.5。其余同实施例l。 实施例4、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔3的深度为0.8mm。其余同实施例1。 实施例5、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔3的深度为lmm。其余同实施例1。 实施例6、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔3的深度为2mm。其余同实施例1。 实施例7、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孑L 3的深度为3mm。其余同实施例1。 实施例8、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔3的深度为5mm。其余同实施例1。 实施例9、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔3的深度为8mm。其余同实施例1。 实施例IO、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔3的深度为10mm。其余同实施例1。 实施例ll、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔3的深度为12mm。其余同实施例1。 实施例12、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔3的深度为14mm。其余同实施例l。 实施例13、 一种生长多晶硅锭的坩埚，其中孔3的深度为16mm。其余同实施例1。 实施例14、 一种生长多晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生长多晶硅锭的坩埚，其特征在于：坩埚的底板（２）上设置有多个孔（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡动力，张涛，王人松，
申请(专利权)人：江西赛维LDK太阳能高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]