[发明专利]高效多晶硅锭的制备方法及高效多晶硅锭

说明书

本发明适用于光伏电池技术领域，提供了高效多晶硅锭的制备方法及高效多晶硅锭，该方法包括：在坩埚内表面涂覆第一隔离层；在所述坩埚底面涂覆的第一隔离层的上表面涂覆反应层；在所述坩埚底面涂覆的反应层的上表面涂覆第二隔离层；在涂覆第二隔离层后的坩埚内放入多晶硅原料，并将坩埚放置于铸锭炉中，将所述铸锭炉抽真空；将所述铸锭炉加热至第一预设温度，使所述多晶硅原料全部熔化，形成硅液；利用所述反应层中的二氧化硅与渗透所述第二隔离层的硅液，在所述坩埚底部形成异质结；利用所述异质结对硅液进行结晶处理，生长成高效多晶硅锭。本发明能够降低工艺难度，节省化料时间。

技术领域

本发明属于光伏电池技术领域，尤其涉及一种高效多晶硅锭的制备方法及高效多晶硅锭。

背景技术

高效多晶硅锭具有位错密度低、晶界结构规则和晶粒分布均匀等优点，是制备光伏电池的常用材料。目前，制备高效多晶硅锭的常用方法是在坩埚底部铺设碎硅料，然后将多晶硅原料放入坩埚内，在化料时，控制坩埚内多晶硅原料全部熔化，碎硅料部分熔化，未熔化的碎硅料作为籽晶，从籽晶处开始形核长晶，最后得到高质量硅锭。但是，这种方法由于需要保证多晶硅原料全部熔化时，碎硅料部分熔化，在制备过程中难以控制碎硅料的熔化状态，工艺难度高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种高效多晶硅锭的制备方法及高效多晶硅锭，以解决现有技术中制备高效多晶硅锭时难以控制碎硅料的熔化状态，工艺难度高的问题。

本发明实施例第一方面提供了一种高效多晶硅锭的制备方法，包括：

在坩埚内表面涂覆第一隔离层，所述第一隔离层的材质包括氮化硅和纯水；

在涂覆第一隔离层的坩埚底面的上表面涂覆反应层，所述反应层的材质包括二氧化硅和纯水；

在涂覆反应层的坩埚底面的上表面涂覆第二隔离层，所述第二隔离层的材质包括氮化硅和纯水；

在涂覆第二隔离层后的坩埚内放入多晶硅原料，并将所述坩埚放置于铸锭炉中，将所述铸锭炉抽真空；

将所述铸锭炉加热至第一预设温度，使所述多晶硅原料全部熔化，形成硅液；

利用所述反应层中的二氧化硅与渗透所述第二隔离层的硅液，在所述坩埚底部形成异质结；

利用所述异质结对硅液进行结晶处理，生长成高效多晶硅锭。

可选的，所述利用所述反应层中的二氧化硅与渗透所述第二隔离层的硅液，在所述坩埚底部形成异质结，包括：

将所述铸锭炉的温度降低至第二预设温度，所述反应层中的二氧化硅与渗透所述第二隔离层的硅液，在所述坩埚底部形成异质结。

可选的，所述利用所述异质结对硅液进行结晶处理，生长成高效多晶硅锭，包括：

将所述铸锭炉的温度降低至第三预设温度，并将散热窗口的开度设为第一预设值，在所述坩埚底部形成过冷状态，硅液在所述异质结的基础上长晶，在所述坩埚底部生长成晶粒；

将所述铸锭炉的温度降低至第四预设温度，并将所述铸锭炉的散热窗口开度设置为第二预设值，硅液在所述的晶粒的基础上开始长晶；

长晶完成后经退火和冷却后形成高效多晶硅锭。

可选的，还包括：

对涂覆反应层后的坩埚进行烧结；

所述在涂覆反应层的坩埚底面的上表面涂覆第二隔离层，包括：

在烧结后的坩埚底面的上表面涂覆第二隔离层。

可选的，所述第一隔离层中氮化硅的纯度大于99.9％；所述第一隔离层中氮化硅和纯水的质量比为1:1.5至1:4；