[实用新型]铸锭用坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种坩埚，尤其是一种铸锭用坩埚。

背景技术

目前生产多晶铸锭时采用石英陶瓷坩埚作为多晶硅铸锭的容器，通过双温区或三温区控制，利用晶锭上下的温度梯度实现定向凝固，采用氮化硅粉末涂层为脱模剂，此方法普遍的应用于太阳能电池铸锭行业。单晶用石英玻璃坩埚纯度较高，成本较大，也比较容易变形；多晶铸锭用坩埚投料量大，为了获得较高的强度，采用的石英陶瓷坩埚含大量的铝和碱土金属结晶促进剂，约1500-2000ppmw，在铸锭时，行业内普遍在石英陶瓷坩埚内表面喷涂高纯的氮化硅，抑制了硅与石英陶瓷坩埚的反应，SiO₂+Si＝2SiO，减少了硅锭中氧的引入，同时起到了脱模作用，但是此氮化硅层并不能有效的抑制石英陶瓷坩埚中金属等杂质元素的扩散，因此多晶锭与石英陶瓷坩埚接触的面杂质含量高，少子寿命低，此原因造成边皮和晶锭底部去除量一般高达20-30％，因此造成晶锭的利用率不高，电池效率也受到影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种经过表面处理的铸锭用坩埚，防止坩埚内杂质扩散，从而提高铸锭的利用率和电池的转换效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：铸锭用坩埚，包括坩埚本体，坩埚本体的内表面具有一层氢氧化钡或钡的盐类的涂层。

坩埚本体为石英陶瓷坩埚。

本实用新型的有益效果是，该涂层经过烘焙，在铸锭时和坩埚发生反应，可以抑制坩埚内部杂质向硅料扩散的目的，进而提高靠近坩埚部位的少子寿命，提高晶锭的利用率和电池转换效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1.坩埚本体，2.氢氧化钡或钡的盐类的涂层。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示的铸锭用坩埚，包括坩埚本体1，坩埚本体1的内表面具有一层氢氧化钡或钡的盐类的涂层2。

坩埚本体1为石英陶瓷坩埚。

在坩埚本体1内表面上的氢氧化钡或钡的盐类的涂层2，还需要进行烘焙，在高温下，钡化合物会分解形成氧化钡，氧化钡与坩埚本体1反应形成致密的硅酸钡，该硅酸钡同时作为结晶促进剂，使坩埚本体1表层进一步向低密度的方石英转变，使其表面层体积膨胀，表面更平整致密，从而达到抑制坩埚本体1内部杂质向硅料扩散的目的，进而提高靠近坩埚部位的晶锭的少子寿命，提高晶锭的利用率和电池转换效率。钡的分凝系数非常小，要优于钙、镁等其他的金属促进剂，同时由于氮化硅在坩埚本体1和硅料之间的阻隔作用，钡基本不会扩散到硅料中，因此对抑制坩埚本体1中杂质的扩散非常有效，经过检测发现对铁的抑制作用尤为明显，SiO₂-BaO-Fe₂O₃体系在高温下会生成BaSiO₃和BaFe₁₂O₁₉。

采用氢氧化钡为涂层材料时，其过程中发生的反应可能有：

Ba(OH)₂+CO₂→BaCO₃+H₂O；

BaCO₃→BaO+CO₂(气体，高温下1450℃)；

BaCO₃+SiO₂→BaSiO₃+CO₂；

BaO+SiO₂→BaSiO₃；

3BaO+2Al→Al₂O₃+3Ba。