[发明专利]一种利用掺氮单晶硅回收料生产直拉单晶硅棒的方法

说明书

本发明提供一种利用掺氮单晶硅回收料生产直拉单晶硅棒的方法，包括S11：加料，将多晶硅、掺杂物和掺氮单晶硅回收料作为原料装入坩埚内；S12：熔化，加热，使所述坩埚内的原料熔化。本发明的有益效果是与现有的通入氮气的掺氮方式相比，本发明采用掺氮单晶硅回收料作为掺氮原料，节省了原材料，降低了生产成本，采用掺氮单晶硅回收料，利用固态的氮，不影响成晶，并且改善了电池端的性能。

技术领域

本发明属于单晶硅回收利用技术领域，尤其是涉及一种利用掺氮单晶硅回收料生产直拉单晶硅棒的方法。

背景技术

在现有直拉单晶硅生产过程中，由于单晶硅棒的生产全过程利用高纯氩气作为保护气，随着硅棒直径的增加，整个生产过程时间在不断的延长，消耗的高纯氩气也越来越多，导致生产成本不断增加，通过工艺的改进，现有的技术通过通入氩气与氮气的混合气来降低生产成本，此种掺氮硅单晶生产完成后，会产生一部分掺氮单晶硅的废料，现有的掺氮单晶硅废料直接降价卖出，并未回收利用，从而造成资源的浪费，及原料成本的增加。

发明内容

本发明的目的是要解决背景技术中的问题，提供一种利用掺氮单晶硅回收料生产直拉单晶硅棒的方法，避免资源的浪费。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用掺氮单晶硅回收料生产直拉单晶硅棒的方法，依次包括：

S11：加料，将多晶硅、掺杂物和掺氮单晶硅回收料作为原料装入坩埚内；

S12：熔化，加热，使所述坩埚内的原料熔化。

进一步地，所述加料步骤之前还包括掺氮单晶硅回收料的预处理，具体包括如下步骤：

S101：去除掺氮单晶硅回收料表面氧化层；

S102：粉碎掺氮单晶硅回收料；

S103：清洗粉碎后的掺氮单晶硅回收料；

进一步地，所述清洗粉碎后的掺氮单晶硅回收料，依次包括：

S121：采用硝酸与氢氟酸的混合液清洗所述掺氮单晶硅回收料；

S122：采用高纯水清洗所述掺氮单晶硅回收料；

S123：烘干所述掺氮单晶硅回收料；

进一步地，所述步骤S121中，在硝酸与氢氟酸的混合液中放置无用破损硅片。

进一步地，所述步骤S121中，所述氢氟酸与所述硝酸的体积比为1:3-1:7。

进一步地，所述加热的温度大于1450℃。

进一步地，所述掺杂物为III族元素杂质或者V族元素杂质。

进一步地，所述装料步骤中，所述掺氮单晶硅回收料与多晶硅的质量比为1:3-1:9。

进一步地，所述熔化步骤后还依次包括种晶、缩颈、放肩、等径和收尾步骤，所述熔化、种晶、缩颈、放肩、等径和收尾步骤中，均充入氩气作为炉体保护气，充入的氩气流量为50L/min，压力为11Torr。

本发明具有的优点和积极效果是，由于采用上述技术方案：

1.与现有的通入氮气的掺氮方式相比，避免了资源的浪费，节省了原材料，降低了生产成本，采用掺氮单晶硅回收料，利用固态的氮，不影响成晶，并且改善了电池端的性能；

2.采用此生产方法制成的硅单晶制成的电池片，光衰低于1.8％优于行业水平，转化率大于21％，符合行业标准，在降低生产成本的同时，满足使用需求，成本降低了20％。

具体实施方式

一种利用掺氮单晶硅回收料生产直拉单晶硅棒的方法，依次包括：