[发明专利]铸造法生产类似单晶硅锭投炉硅料和晶种摆放方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体生长领域，进一步涉及投炉硅料和晶种摆放方法，具体是铸造法生产类似单晶硅锭投炉硅料和晶种摆放方法。

背景技术

生产硅锭的方法有：CZ法生产单晶硅锭，铸锭法生产多晶硅锭，FZ法生产单晶硅锭、EFG生产硅带等方法。由于成本问题，目前太阳能电池片主要使用CZ法单晶硅片和铸造法多晶硅片。CZ法单晶硅由于制造成本是铸锭多晶硅的4～5倍，能耗上高出5～7倍，导致CZ单晶硅的市场份额越来越少。但由于铸锭法生产多晶硅锭，存在大量的位错、晶界，使得铸锭法多晶硅片制成的电池片，存在效率偏低的情况，一直使铸锭法多晶硅锭无法完全取代CZ单晶硅锭。

在国际上，跨国巨头BP公司对用铸锭炉生产类似单晶硅锭的工艺已开发多年，2010年被ALD收购，使得ALD多晶铸锭炉已经小规模开发出铸锭法生产类似单晶（准单晶）硅锭的设备和工艺。

目前，尚未见到针对在GT或四面及顶面加热器的铸锭炉生长类似单晶（准单晶）过程中，铸造法生产类似单晶（准单晶）硅锭投炉硅料和晶种摆放方法的内容的公开报道或专利申请。如果硅料摆放和晶种摆放工艺不过关，易产生类似单晶大量位错而导致产品光电转化效率偏低问题，从而造成生产成本大幅提高。

发明内容

本发明的目的就是提供一种铸造法生产类似单晶硅锭投炉硅料和晶种摆放方法，在GT或四面及顶面加热器的铸锭炉生长类似单晶（准单晶）过程中，可解决类似单晶大量位错而导致产品光电转化效率偏低问题，解决类似单晶生产的高成本问题。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

在GT或四面及顶面加热器的铸锭炉生长类似单晶（准单晶）过程中，铸造法生产类似单晶硅锭投炉硅料和晶种摆放方法，其特征在于：a采用单块重量≤200g（克，下同）的硅料，在晶种之上铺0.5～60cm（厘米，下同）的厚度；b晶种之间距离≤0.1mm。

本发明的目的可通过以下方案进一步实现的：

所述硅料厚度为0.5～50cm。

所述硅料厚度为1～20cm。

所述硅料厚度为2～10cm。

具体，所述的硅料厚度还可作如下选择：0.5～5cm，或5～10cm，或10～20cm，或20～30cm，或30～40cm，或40～50cm，或50～60cm。

本发明的有益效果在于：1、通过本方法的控制，可减少晶种引起的缺陷。可有效解决类似单晶大量位错而导致产品光电转化效率偏低问题，使得铸锭炉生长类似单晶的光电转化效率提高，经相关试验表明可提高0.1%左右。2、同时解决类似单晶生产的高成本问题。晶种厚度控制在20mm以下，单炉（约450kg即千克）生产成本可降低1000元以上。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

铸造法生产类似单晶硅锭投炉硅料和晶种摆放方法，在铸造多晶炉（GT炉，及采用四面加热器及顶部加热器的结构多晶铸造炉）内生产类似单晶（准单晶），采用单块重量小于或等于200g的硅料，在晶种之上铺0.5～5cm（如0.5mm）的厚度；晶种之间距离小于或等于0.1mm。

实施例2：

铸造法生产类似单晶硅锭投炉硅料和晶种摆放方法，在铸造多晶炉（GT炉，及采用四面加热器及顶部加热器的结构多晶铸造炉）内生产类似单晶（准单晶），采用单块重量小于或等于200g的硅料，在晶种之上铺50～60cm（如60mm）的厚度；晶种之间距离小于或等于0.1mm。

实施例3：

铸造法生产类似单晶硅锭投炉硅料和晶种摆放方法，在铸造多晶炉（GT炉，及采用四面加热器及顶部加热器的结构多晶铸造炉）内生产类似单晶（准单晶），采用单块重量小于或等于200g的硅料，在晶种之上铺30cm的厚度；晶种之间距离小于或等于0.1mm。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。