[实用新型]用于降低铸锭多晶碳含量的坩埚热屏

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于降低铸锭多晶碳含量的坩埚热屏。

背景技术

目前铸锭法多晶硅因其高产出和低成本的优势已成为太阳电池级多晶硅材料的主要生产方式，占据了目前80％左右的晶体硅太阳电池市场。但是多晶硅中大量的位错、晶界等缺陷以及氧碳等杂质导致其电池转换效率低于单晶硅。

碳作为多晶硅锭中的主要杂质之一，已成为今年来研究的热点。替位碳是非电活性的，但是高浓度碳所造成的碳化硅沉淀会损害电池的电学性能。研究表面，大量碳沉淀直接使得多晶硅锭顶部材料制备的电池性能下降；高浓度的碳会形成碳化硅颗粒，影响硅片加工的良率和铸锭多晶的合格率。

铸锭多晶中的碳主要来源于：1、原料中的碳含量；2、在晶体制备过程中，由于石墨热场部件如坩埚周围的石墨护板蒸发出的碳融入硅料中，污染晶体，所以造成铸锭多晶中碳浓度较高。

所以要降低晶体中的碳含量：1、降低原料中的碳含量；2、阻止从石墨热场部件中蒸发出来的碳进入晶体。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于降低铸锭多晶碳含量的坩埚热屏，阻挡碳源进入硅料，从而降低硅晶体中的碳含量，降低微晶比例，提高晶体质量，提高硅片加工的合格率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于降低铸锭多晶碳含量的坩埚热屏，具有中间进气口和中间进气口周围的多个出气口，采用高纯石英或碳碳复合材质，放置于坩埚上口。

中间进气口和出气口为圆形，中间进气口直径为780-920mm，出气口的直径为380-420mm，多个出气口成网状布满整个热屏表面。

具体地，热屏盖在坩埚周围的石墨护板上。

本实用新型的有益效果是：使用此坩埚热屏后，由于加大了气体在坩埚内的流畅度，减少了硅液和石墨部件之间的气体紊流，使得从硅液中蒸发出来的SiO顺利的离开硅液，并且阻止了CO再次流入硅液中，实验证实，硅晶体中的碳含量降低了60％，微晶降低20％，提高了晶体质量，大大降低了晶体中碳化硅颗粒，故也大大提高了硅片的合格率，为企业降低了成本。

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2是本实用新型在多晶炉热场中的结构示意图；

图中，1.隔热笼，2.石墨护板，3.坩埚，4.底部散热块，5.坩埚热屏，6.中间进气口，7.出气口。

具体实施方式

如图1和2所示，一种用于降低铸锭多晶碳含量的坩埚热屏，具有中间进气口6和中间进气口6周围的多个出气口7，采用高纯石英或碳碳复合材质。多晶炉热场包括隔热笼1、石墨护板2、坩埚3和底部散热块4，坩埚热屏5盖在坩埚3周围的石墨护板2上，阻挡了CO与硅料的直接接触，进而减少了进入硅液中的碳含量，减弱了气体紊流，降低了微晶含量。

中间进气口6和出气口7为圆形，中间进气口6直径为800mm，出气口7的直径为400mm，多个出气口7成网状布满整个热屏表面。

由于坩埚热屏5把石墨部件如石墨护板2和硅料隔开，当SiO随惰性气体从坩埚热屏四周网状出气口7出去，与石墨护板2反应生成CO后，由于坩埚热屏5的阻挡，CO不能进入硅料，通过物理方法减少了碳与硅料的接触，进而降低了硅中碳含量，并且改善了微晶。