【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏电池，具体涉及一种n型直拉单晶硅的制备方法。
技术介绍
1、太阳能光伏发电是一种重要的绿色可再生能源，具备良好的发展前景，为产业热点。近年来，晶体硅太阳电池一直占据着太阳能光伏市场的主体地位，而在晶硅体太阳电池中，单晶硅电池的转换效率最高；其中，n型单晶硅具有少子寿命高、光致衰弱减小的优点，具备更大的效率哈提升空间，同时，n型单晶组件具有弱光响应好、温度系数低的优点，因此，n型单晶系统具有发电量高和可靠性高的双重优势，具有更大的潜力，是高效电池技术路线的必然选择。
2、随着隧穿氧化层钝化接触太阳能电池(即topcon)结构的发展，晶硅光伏市场对n型高效直拉单晶硅片的需求急剧增加，但topcon里的高温制程会导致氧聚集形成缺陷，因此降低n型单晶氧含量对n型单晶产品品质具有重大影响。现有技术中，通常通过对单晶炉热场加热部件缩短处理来降低硅液对流实现降低单晶氧含量，但是缩短加热部件会使得加热温度不均匀，导致坩埚底部温度存在结晶漏硅的风险。对于现有技术中存在的问题，本领域技术人员做出了诸多努力，如中国专利申请2021103548164提出了一种单晶硅制备方法，通过调控硅原料与重掺杂硅原料的量比以及重掺杂硅原料的元素浓度降低单晶硅含氧量，但其方法复杂，提高了成本。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种n型直拉单晶硅的制备方法，通过在硅料熔化阶段和晶体等径生长阶段调控单晶炉内压力降低单晶硅中间隙氧含量，方法简便，成本低。
2、为实现上
3、步骤s1：将多晶硅料和n型掺杂剂置于石英坩埚中，并将所述石英坩埚置于单晶炉内；
4、步骤s2：对所述单晶炉进行抽真空操作后注入保护气体，控制所述单晶炉内压力为3-15torr；
5、步骤s3：通过所述单晶炉对所述坩埚加热，使所述多晶硅料和n型掺杂剂熔化，并保持温度不降低，得到熔硅液体；
6、步骤s4：在熔硅液体中引入籽晶，依次进行引颈、缩颈和放肩操作，使之进入等径生长阶段；
7、步骤s5：等径生长完成后，进入收尾阶段，使晶体的直径逐渐减小，直至形成一个尖点而与所述熔硅分离，以获得n型直拉单晶硅。
8、进一步的，在步骤s1中，所述多晶硅料为硅单质；所述n型掺杂剂为含磷母合金。
9、进一步的，在步骤s2中，所述抽真空操作通过真空泵完成；通过调整所述真空泵和所述保护气体的流量调整所述单晶炉内压力。
10、进一步的，步骤s3中对所述坩埚加热时，加热温度为1410℃-2355℃。
11、进一步的，在步骤s2中，所述保护气体为氩气；所述氩气的流量为100slpm。
12、进一步的，在步骤s4中，在引入籽晶、引颈缩颈和放肩操作中所述单晶炉内压力为9-15torr；在等径生长阶段中，所述单晶炉内压力为3-9torr。
13、进一步的，在等径生长阶段中进行速率恒定的拉晶操作，拉晶速率范围为1.5-2mm/min。
14、进一步的，在步骤s1中，控制n型直拉单晶硅的头部电阻率为1.1-1.3ω*cm。
15、本专利技术所述的技术方案取得有益效果为：
16、1.通过控制真空泵频率和氩气流量调控n型直拉单晶硅在制备过程中的单晶炉内炉压，从而使极大部分的氧化硅从硅熔体的自由表面挥发，从而实现改善单晶硅棒间隙氧含量，提高n型直拉单晶硅的产品品质的目的，这一方法具备操控简单快捷，使用成本低的优点。
17、2.通过控制真空泵频率和氩气流量调控n型直拉单晶硅在制备过程中的单晶炉内炉压，使所制得的n型直拉单晶硅的氧含量均值低，使其在电池端产生同心圆的比例大幅降低，进一步提升了电池转化效率。
18、3.通过对n型直拉单晶硅制备过程中各环节的单晶炉炉内压力的控制，提高了单晶炉压力对每个制作工序中的适应性，避免在一个或两个制备工艺中由于炉内压力而对整个工艺有所影响，进一步保证了制备n型直拉单晶硅过程的稳定性，进一步保证了所制得的n型直拉单晶硅的品质。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种N型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的N型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述多晶硅料为硅单质；所述N型掺杂剂为含磷母合金。
3.根据权利要求1所述的N型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述抽真空操作通过真空泵完成；通过调整所述真空泵和所述保护气体的流量调整所述单晶炉内压力。
4.根据权利要求3所述的N型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述保护气体为氩气；所述氩气的流量为100slpm。
5.根据权利要求1所述的N型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，步骤S3中对所述坩埚加热时，加热温度为1410℃-2355℃。
6.根据权利要求1所述的N型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，在引入籽晶、引颈缩颈和放肩操作中所述单晶炉内压力为9-15torr；在等径生长阶段中，所述单晶炉内压力为3-9torr。
7.根据权利要求6所述的N型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，在等径生长阶段中进行速率恒定的拉晶操作，拉晶速率范围为1
8.根据权利要求1所述的N型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，控制N型直拉单晶硅的头部电阻率为1.1-1.3Ω*cm。
...【技术特征摘要】
1.一种n型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的n型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述多晶硅料为硅单质；所述n型掺杂剂为含磷母合金。
3.根据权利要求1所述的n型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述抽真空操作通过真空泵完成；通过调整所述真空泵和所述保护气体的流量调整所述单晶炉内压力。
4.根据权利要求3所述的n型直拉单晶硅的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述保护气体为氩气；所述氩气的流量为100slpm。
5.根据权利要求1所述的n型直拉单晶硅的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，王艺澄，王军磊，兰志勇，何玉玺，
申请(专利权)人：包头美科硅能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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