[发明专利]一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅锭领域，具体涉及一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉及其制备方法。

背景技术

由于目前的多晶硅锭制备工艺是：配料、装料、将装料坩埚放入铸锭炉中加热熔融、晶体生长、退火、冷却工序生产得到多晶硅锭，为了防止石英坩埚在高温下软化，需要采用石墨材料制成的护板来护住石英坩埚的四周。为了防止位于坩埚上方的石墨加热器中的碳杂质或其他杂质掉入石英坩埚中，现有技术一般采用盖板将护板围成的口部盖住。但在高温状态下，石墨材料结构件产生的碳会进入坩埚内的硅熔体，从而造成硅熔体的碳污染，使铸造多晶硅材料中碳含量增高。碳含量过高，容易导致硅溶液在定向凝固长晶过程中形成碳沉淀物、碳化硅夹杂物、位错等杂质或缺陷，不仅会在多晶硅锭切割工艺中增加断线事故、线痕不良的风险，而且还会导致制作成的电池片漏电率高、转换效率低等问题。因此，有必要减少多晶硅锭中的碳含量。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉，该铸锭炉的护板远离坩埚的外表面和盖板远离坩埚的外表面均设有能与碳反应的涂层，可以减少铸锭炉中进入多晶硅锭中的碳含量，本发明还提供了一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的制备方法，方法简单易操作。

本发明第一方面提供了一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉，包括坩埚、围绕在所述坩埚外壁四周且与所述坩埚外壁紧密接触的护板以及盖住所述护板围成的口部的盖板，所述护板远离坩埚的外表面和所述盖板远离坩埚的外表面均设有能与碳反应的涂层。

优选地，所述涂层的材质为石英、硅粉和硅溶胶中的至少一种。

优选地，所述涂层的材质为所述石英和所述硅溶胶形成的混合物，所述石英和所述硅溶胶的质量比为1:1-3。

优选地，所述硅粉和所述石英中的至少一种经过氧化处理。

优选地，所述硅粉和所述石英中的至少一种经过过氧化氢氧化处理。

优选地，所述石英和所述硅粉中的至少一种的氧化处理的方法为：将所述石英和所述硅粉中的至少一种与所述过氧化氢混合，搅拌5-20min后，浸泡0.5-5h，得到过氧化氢氧化处理的石英和经过过氧化氢氧化处理的硅粉中的至少一种。

优选地，所述石英和所述硅粉中的至少一种与所述过氧化氢的质量比为1:1-4。

优选地，所述涂层的厚度为50μm-150μm。

优选地，所述坩埚的口沿和所述坩埚内壁靠近所述坩埚口沿的位置中的至少一处位置设有所述涂层。

本发明第一方面提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉，在所述护板远离坩埚的外表面和所述盖板远离坩埚的外表面均设有能与铸锭炉中的碳反应，能够减少铸锭炉中的碳含量，从而减少进入多晶硅锭中碳的含量。

本发明第二方面提供了一种用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的制备方法，包括以下步骤：

提供护板和盖板，所述护板包括相对设置的外表面和内表面，所述盖板包括相对设置的外表面和内表面，在所述护板的外表面和所述盖板的外表面均刷涂或喷涂有能与碳反应的涂层；

将所述护板围绕在在所述坩埚外壁四周，使所述护板的内表面与所述坩埚外壁紧密接触，所述盖板的内表面盖住所述护板围成的口部，得到用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉。

本发明第二方面提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的制备方法，通过在护板外表面和盖板外表面设置涂层，可减少多晶硅锭碳含量，所述铸锭炉的制备方法简单、方便、易操作。

综上，本发明有益效果包括以下几个方面：

1、本发明提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉，在所述护板外表面和盖板外表面设有涂层，所述涂层能与铸锭炉中的碳反应，能够减少铸锭炉中的碳含量，从而减少进入多晶硅锭中碳的含量；

2、本发明提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的制备方法，通过在护板外表面和盖板外表面设置涂层，就可减少多晶硅锭碳含量，铸锭炉的制备方法简单、方便、易操作。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的剖视图；

图2为本发明实施方式提供的用于减少多晶硅锭碳含量的铸锭炉的侧视图。

具体实施方式

以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。