多晶硅锭及其制备方法和多晶硅片技术

本发明专利技术提供了多晶硅锭的制备方法，该制备方法包括：（1）在坩埚底部铺设微晶形核层，微晶形核层为微晶硅、无定形硅、微晶硅化物材料和无定形硅化物材料中的一种或几种；微晶形核层的厚度为第一高度值；（2）在微晶形核层上方填装硅料，加热使硅料熔化，待硅料完全熔化后形成的固液界面刚好处在或深入微晶形核层时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在微晶形核层基础上开始长晶；（3）待全部结晶完后，经退火冷却得到多晶硅锭。该制备方法能够得到位错密度低、高质量的多晶硅锭，并且所使用的微晶形核层尺寸、形状不限，便于操作，适于大规模生产。本发明专利技术同时提供了通过该制备方法获得的多晶硅锭，以及利用所述多晶硅锭制备获得的多晶硅片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多晶硅铸锭领域，尤其涉及多晶硅锭及其制备方法和多晶硅片。
技术介绍
近年来，太阳能作为一种新兴的可再生绿色能源已经成为了人们开发和研究的热点。伴随着太阳能电池业的快速发展，成本低且适于规模化生产的多晶硅成为行业内最主要的光伏材料之一，并逐步取代传统的直拉单晶硅在太阳能电池材料市场中的主导地位。目前，多晶硅锭的制备方法主要为采用GTSolar所提供的定向凝固系统法(简称DSS)炉晶体生长技术，该方法通常包括加热、熔化、凝固长晶、退火和冷却等步骤。在凝固长晶过程中，伴随着坩埚底部的持续冷却，熔融状态的硅料自发形成随机形核并且随机形核逐渐生长。但由于初始形核没有得到控制，形核过程中容易产生位错，导致晶向杂乱，晶粒不均匀，因此通过该方法制备得到的多晶硅锭质量较低。利用该多晶硅锭制得的太阳能电池的光电转换效率低。此外，日本学者FUJIWARA以及台湾学者蓝崇文提出利用枝晶生长铸锭的方法。其方法为在初始形核时提高过冷度，使得硅主要以枝晶方式生长，晶向控制为(110)以及(112)，晶粒较大，一般为数厘米，并以狭长型为主，初始位错少，增殖也慢。但该方法存在以下缺陷:(1)不容易在大本文档来自技高网...

【技术保护点】
多晶硅锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）在坩埚底部铺设微晶形核层，所述微晶形核层为微晶硅、无定形硅、微晶硅化物材料和无定形硅化物材料中的一种或几种；所述微晶形核层的厚度为第一高度值；（2）在所述微晶形核层上方填装硅料，加热使所述硅料熔化形成硅熔体，待所述硅料完全熔化后形成的固液界面刚好处在或深入微晶形核层时，调节热场形成过冷状态，使所述硅熔体在微晶形核层基础上开始长晶；（3）待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到多晶硅锭。

【技术特征摘要】
1.多晶硅锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在坩埚底部铺设微晶形核层，所述微晶形核层为微晶硅、无定形硅、微晶硅化物材料和无定形硅化物材料中的一种或几种；所述微晶形核层的厚度为第一高度值； (2)在所述微晶形核层上方填装硅料，加热使所述硅料熔化形成硅熔体，待所述硅料完全熔化后形成的固液界面刚好处在或深入微晶形核层时，调节热场形成过冷状态，使所述硅熔体在微晶形核层基础上开始长晶； (3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到多晶硅锭。2.如权利要求1所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，当所述微晶形核层为微晶硅或无定形硅或两者混合时，待所述硅料完全熔化形成的固液界面深入微晶形核层且距所述坩埚底部的高度为大于等于Imm时，调节热场形成过冷状态，使所述硅熔体在微晶形核层基础上开始长晶；当所述微晶形核层为微晶硅化物材料或无定形硅化物材料或两者混合时，待所述硅料完全熔化，所述硅化物不熔化时，即形成的固液界面刚好处在微晶形核层时，调节热场形成过冷状态，使所述硅熔体在微晶形核层基础上开始长晶。3.如权利要求2所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，当所述微晶形核层为微晶硅或无定形硅或两者混合时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡动力，雷琦，陈红荣，万跃鹏，
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：