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一种定向凝固生长多晶硅锭工艺制造技术

技术编号:4353601 阅读:270 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种定向凝固生长多晶硅锭工艺,本发明专利技术属于半导体材料硅晶体的制备。以高性能的石英坩埚模具,用去离子水等作调料,将经处理的氮化硅粉料调成糊状,作脱模剂,用氩气和氮气为气氛,熔化时模具悬挂,凝固时模具支撑在水冷却的下转轴上,在下降模具的同时增大冷却水流速,使熔硅从模具底开始定向凝固。使用本发明专利技术可得无气孔、无裂缝的完整方锭,晶粒呈柱状,晶宽达毫米级,掺杂可控,制作的太阳能电池性能良好,全面积转换效率最佳值达11.3%。

【技术实现步骤摘要】
一种定向凝固生长多晶硅锭工艺 本专利技术属于半导体材料硅晶体的制备。 在已有技术中,制备太阳能电池所需的半导体材料多晶硅锭的操作工艺,可分为 二大类浇铸法和定向凝固法。以浇铸法生产硅晶体,由于要在熔铸炉内设置翻转机构以及 它所用的急冷却方式,一般难以得到较大的呈柱状的晶粒。采用定向凝固法,则可避免上述 缺点。然而在定向凝固工艺操作中,模具的使用次数以及如何得到无气孔、无裂缝、高纯度 的硅锭则为最需解决的问题,使用特殊的石英材料制作圆形模具,其重复使用次数不过几 次;如果用涂有氮化硅的石英坩埚,使用次数可达到十二次。此外,也有用石墨坩埚、涂有氮 化硅的石墨坩埚以及烧结的氮化硅坩埚为模具,由于成本高或产物质量差,也不令人满意。 为获得呈柱状的大晶粒,国外曾采用大流量的氩气为冷却源,或者以下移模具产生模具中 自下而上的温度梯度,或者采用热交换装置等手段来实现此目的。由于这些手段虽各有所 长,但或成本高,或操作不便,均有其不可避免的缺点。 本专利技术的目的是找出一种操作方便,设备简单、投资少、能耗省的硅晶体生长工 艺,以满足日益增长的太阳能电池应用的需要。 用价格较低的高纯度、高强度、高细密性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用涂有脱模剂的石英陶瓷坩埚以定向凝固法生长用于太阳能电池的多晶硅锭的工艺,其特征在于采用涂有高纯度的氮化硅脱模剂的石英陶瓷坩埚,在多晶硅锭的耐高温性能,在下移磨具的同时以水冷却方式调节多晶硅锭生长所需的热场,得到无气孔、无裂缝、高纯度的完整的多晶硅锭。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:谭文运
申请(专利权)人:谭文运
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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