[发明专利]一种多晶硅铸锭工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅铸锭工艺，特别是针对GT Solar公司多晶硅铸锭炉的多晶硅铸锭工艺。

背景技术

GT Solar公司目前生产的多晶铸锭炉额定投炉重量为450kg，而由于各种原因实际投炉的重量大都在430kg左右，这样铸锭炉的效率就没有得到充分发挥。

目前多晶铸锭炉使用的是878×878×420mm坩埚和450kg的铸锭工艺，在装料的重量上由于坩埚尺寸原因而受到限制，同时由于铸锭工艺的原因导致生产出来的晶锭晶粒偏小，进而影响多晶硅片的转换效率，而多晶电池片的转换效率跟晶粒的大小又有着直接的关系，晶粒越大电池片的转换效率越高。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种多晶硅铸锭工艺，增加每炉硅料的投炉重量，提高铸锭炉的铸锭效率，节约铸锭成本，同时增大了晶锭中晶粒的尺寸，提高了多晶硅片的转换效率。

实现上述目的而采取的技术方案，包括投料、加热、熔化和长晶，

1)投炉重量为470-480kg，坩埚采用878×878×480mm；

2)加热第三H3、四步H4时间为120、270分钟；

3)熔化第六M6、七M7、十一M11步的时间为190、140、40分钟；

4)长晶第四G4、五G5、七G7步的时间为120、180、270分钟；同时隔热笼在长晶第五G5、六G6、七G7步的提升距离增大至16.3cm。

与现有技术相比本发明具有以下优点。

1、由于增加了坩埚高度，因而增加了每炉硅料的投炉重量，提高铸锭炉的铸锭效率，节约铸锭成本；

2、由于增加了加热和熔化时间，长晶同时增大了晶锭中晶粒的尺寸，提高了多晶硅片的转换效率。

具体实施方式

包括投料、加热、熔化和长晶，

1)投炉重量为470-480kg，坩埚采用878×878×480mm；

2)加热第三H3、四步H4时间为120、270分钟；

3)熔化第六M6、七M7、十一M11步的时间为190、140、40分钟；

4)长晶第四G4、五G5、七G7步的时间为120、180、270分钟；同时隔热笼在长晶第五G5、六G6、七G7步的提升距离增大至16.3cm。

首先测量GT铸锭炉DS-Block到顶部加热器的距离，然后根据这一距离、投炉硅料的重量以及石墨护板的高度制定出坩埚所需要的高度，同时对硅料进行合理搭配，将投炉重量增加至470kg。最后对GT铸锭炉的工艺进行适当修改，使修改后的工艺不仅能满足470kg晶锭的铸锭要求，而且还可以改善晶锭中晶粒的大小。具体如下：

①、原先采用878×878×420mm坩埚，经计算后采用878×878×480mm坩埚，在高度增加了60mm；

②、对硅料进行合理搭配，将投炉重量增加至470kg，比878×878×420mm坩埚多投40kg硅料；

③、通过对GT铸锭炉内熔化阶段热场分析和480kg硅料完全熔化所需热量与时间的计算，在原有450kg铸锭工艺的基础上增加加热第三、四步、熔化第六、七、十一步的时间；

④、通过对GT铸锭炉内长晶阶段热场分析和晶锭散热情况分析，同样在原有450kg铸锭工艺的基础上增加长晶第四、五、七步的时间，同时增大隔热笼在第五、六、七步的提升距离，(见附表)。

附表450kg铸锭工艺与480kg铸锭工艺对比

注：H表示加热，M表示熔化，G表示长晶；H3表示加热第三步。