[实用新型]多晶硅铸锭用坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种坩埚，特别是一种多晶硅铸锭用坩埚。

背景技术

目前生产多晶硅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。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，以及加工过程中的粘污，金属杂质含量约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，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，硅锭的质量也受到影响。目前光伏行业的竞争激烈，当光伏行业成本降低空间越来越小时，晶硅的晶体质量越来越受到重视。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种多晶硅铸锭用坩埚，在保证铸锭所需的坩埚强度前提下，防止坩埚内杂质向晶锭扩散，提高多晶硅锭的质量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多晶硅铸锭用坩埚，包括坩埚本体，坩埚本体为石英陶瓷坩埚，在坩埚本体的内表面设置一层高纯石英玻璃内层。

石英玻璃内层的厚度不宜太厚，以免由于内外层热膨胀系数不均而引起龟裂，石英玻璃内层的厚度为0.5-8mm。

石英玻璃内层的厚度优选为1-4mm。

石英玻璃内层的石英纯度大于99.995％，铁小于1ppmwt。

本实用新型的有益效果是，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，以及加工过程中的粘污，金属杂质含量约1500-2000ppmw。生长出的多晶晶锭经过少子寿命检测，头尾低少子寿命的部分，约占15％-22％，此部分相对的电池效率也很低。头部少子寿命低主要是由于分凝造成杂质在头部富集和杂质的固相反扩散，尾部主要是由于坩埚中金属杂质和氧的扩散造成晶锭质量偏底。硅锭从底部往上凝固的过程持续数十小时，硅锭底部先凝固的硅有较长时间处于900℃以上的高温状态，固相扩散是完全有可能发生的，该固相扩散与凝固后硅锭的冷却速率以及各温度下的杂质在硅中的扩散系数有关。因此，本实用新型的铸锭用坩埚，内壁有纯净石英内层，可以抑制坩埚内杂质向晶锭扩散，从而提高多晶硅锭的质量。

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.石英玻璃内层。

具体实施方式

在图1中，一种多晶硅铸锭用坩埚，包括坩埚本体1，坩埚本体1为不透明的加入结晶促进剂烧结成的石英陶瓷坩埚，在坩埚本体1的内表面设置一层透明或半透明的高纯石英玻璃内层2。该石英玻璃内层2可以抑制坩埚内杂质向晶锭扩散，从而提高多晶锭的质量。

透明或半透明石英玻璃内层2厚度不宜太厚，以免由于内外层热膨胀系数不均而引起龟裂，石英玻璃内层2的厚度为0.5-8mm，优选厚度为1-4mm。

石英玻璃内层2的石英纯度大于99.995％，铁小于1ppmwt。