[发明专利]多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法及氮化硅涂层

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅铸锭技术领域，更具体地说，涉及一种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法及氮化硅涂层。 

背景技术

太阳电池多晶硅锭是一种柱状晶，晶体生长方向垂直向上，是通过定向凝固(也称可控凝固、约束凝固)来实现的，即在结晶过程中，通过控制温度场的变化，形成单方向热流(生长方向和热流方向相反)，并要求液固截面处的温度梯度大于0，横向则要求无温度梯度，从而形成定向生长的柱状晶。 

制备铸造多晶硅时，都是在坩埚内进行的。在原料熔化、晶体生长过程中，硅熔体和坩埚长时间接触会产生粘滞性。由于两种材料的热膨胀系数不同，如果硅材料和坩埚壁结合紧密，在晶体冷却时很可能造成晶体硅或坩埚破裂。 

为了避免在多晶硅铸锭完成后，坩埚和多晶硅锭的粘连，现有技术是将氮化硅粉均匀的喷涂在坩埚的内表面。喷涂时，将氮化硅的水溶液均匀的喷涂到坩埚的内表面，坩埚的表面形成一层厚度小于0.1mm的涂层，由于附着力强度较弱，需要对喷涂后的坩埚进行热处理，即将喷涂的后的坩埚放到坩埚烘箱内进行焙烧，由于烘干过程(升温、恒温、降温)时间长，焙烧时间一般长达40个小时，不仅浪费了大量的电能，增加了生产成本，还降低了生产效率。 

因此，如何提供一种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，以实现去除多晶硅坩埚喷涂后的烘干工艺，从而提高工作效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种，以实现去除多晶硅坩埚喷涂后的烘干工艺，从而提高工作效率。 

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案： 

一种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，包括： 

1)将氮化硅、去离子水和硅溶胶混合，形成乳浆状溶液； 

2)将所述溶液雾化，并喷涂至坩埚内壁，自然干燥后形成氮化硅涂层。 

优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述硅溶胶为电子级高纯硅溶胶。 

优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述硅溶胶的有效成分为SiO₂。 

优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述氮化硅、所述硅溶胶和所述去离子水的质量配比为1∶0.5∶3～1∶0.7∶3.5。 

优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述氮化硅、所述硅溶胶和所述去离子水的质量配比为1∶0.6∶3.2。 

优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述溶液的喷涂温度范围处于65-75℃之间。 

优选的，上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，所述喷涂压力范围处于10-100Pa之间。 

一种氮化硅涂层，粘附于多晶硅坩埚的内表面，所述氮化硅涂层由如权利1-6所述的多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法加工而成。 

本发明提供的多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法中，将氮化硅、去离子水和硅溶胶混合后形成乳浆状溶液，混合好的溶液经过雾化后，喷涂到坩埚的内壁上，喷涂完毕后，坩埚内壁上形成一层氮化硅的混合溶液薄膜，水分蒸发完毕后，由混合溶液形成的薄膜层干燥完毕，坩埚表面形成结构致密的氮化硅层。本发明提供的多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，喷涂完毕后不需要对坩埚进行焙烤，自然状态下即可完成坩埚表面的干燥，去除了多晶硅坩埚喷涂后的烘干工艺，从而提高工作效率。 

具体实施方式

本发明公开了一种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法及氮化硅涂层，以实现去除多晶硅坩埚喷涂后的烘干工艺，从而提高工作效率。 

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的事实例仅仅是本发明一部分事实例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

本发明提供了一种多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法，包括，将氮化硅、去离子水和硅溶胶混合，形成乳浆状溶液，混合过程对溶液不断进行搅拌，使三种物质充分融合，混合均匀；将所述溶液雾化，并喷涂至坩埚内壁上，雾化作用使得氮化硅溶液形成氮化硅雾，具体的，可通过喷枪对溶液进行雾化，并均匀的喷涂到坩埚内表面上；自然干燥后，喷涂后的氮化硅层上的水分挥发，坩埚内壁形成结构致密的氮化硅层。 

上述多晶硅坩埚喷涂免烘干的方法的工艺过程如下：