[发明专利]掺镓多晶硅锭的制备方法及掺镓多晶硅锭

说明书

本发明适用于光伏电池技术领域，提供了掺镓多晶硅锭的制备方法及掺镓多晶硅锭，该方法包括：将镓硅掺杂剂块铺设在第一坩埚底部，所述镓硅掺杂剂块包括镓元素和硅元素；在铺设镓硅掺杂剂块后的第一坩埚内放入多晶硅原料，并将所述第一坩埚放置于铸锭炉中，将所述铸锭炉抽真空；升高所述铸锭炉内的温度，使多晶硅原料全部熔化，所述镓硅掺杂剂块部分熔化；对全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的镓硅掺杂剂块进行结晶处理，生长成多晶硅锭。本发明能够制备掺杂浓度均匀的掺镓多晶硅锭。

技术领域

本发明属于光伏电池技术领域，尤其涉及一种掺镓多晶硅锭的制备方法及掺镓多晶硅锭。

背景技术

生产多晶硅太阳能电池的硅片是由多晶硅锭加工制成的，通常，多晶硅锭通过掺杂硼(B)制备p型太阳能电池硅片，但是，太阳能电池在工作时B与硅片中残留的氧(O)在光照下会形成B-O复合体，与硅片中的杂质铁(Fe)会形成B-Fe对，导致太阳能电池出现衰减现象，降低太阳能电池的转换效率。目前，常用的方法是在多晶硅锭中掺入镓(Ga)，但是，Ga在硅液的分凝系数非常小，由于现有的制备多晶硅锭的工艺为定向凝固方式结晶，导致Ga的掺杂浓度在多晶硅锭的分布非常不均匀。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种掺镓多晶硅锭的制备方法及掺镓多晶硅锭，以解决现有技术中制备掺镓多晶硅锭时镓的掺杂浓度分布不均匀的问题。

本发明实施例第一方面提供了一种掺镓多晶硅锭的制备方法，包括：

将镓硅掺杂剂块铺设在第一坩埚底部，所述镓硅掺杂剂块包括镓元素和硅元素；

在铺设镓硅掺杂剂块后的第一坩埚内放入多晶硅原料，并将所述第一坩埚放置于铸锭炉中，将所述铸锭炉抽真空；

升高所述铸锭炉内的温度，使多晶硅原料全部熔化，所述镓硅掺杂剂块部分熔化；

对全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的镓硅掺杂剂块进行结晶处理，生长成多晶硅锭。

可选的，还包括：

制备镓硅母合金；

对所述镓硅母合金进行切割，获得多个镓硅掺杂剂块，并对获得的多个镓硅掺杂剂块进行清洗处理。

进一步的，所述制备镓硅母合金，包括：

在第二坩埚底部放入氧化镓；

在放入氧化镓后的第二坩埚内放入多晶硅原料，并将所述第二坩埚放置于铸锭炉中，将所述铸锭炉抽真空；

升高所述铸锭炉内的温度，使多晶硅原料和所述氧化镓全部熔化；

对全部熔化后的多晶硅原料和氧化镓进行结晶处理，生长成镓硅母合金。

进一步的，所述制备镓硅母合金，包括：

在第三坩埚底部放入氧化镓；

在放入氧化镓后的第三坩埚内放入多晶硅原料和硼硅母合金，并将所述第三坩埚放置于铸锭炉中，将所述铸锭炉抽真空，其中，硼硅母合金包括硼元素和硅元素；

升高所述铸锭炉内的温度，使多晶硅原料、所述氧化镓和硼硅母合金全部熔化；

对全部熔化后的多晶硅原料、氧化镓和硼硅母合金进行结晶处理，生长成镓硅母合金。

可选的，所述对全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的镓硅掺杂剂块进行结晶处理，生长成多晶硅锭，包括：

降低所述铸锭炉内的温度，使全部熔化后的多晶硅原料和部分熔化后的镓硅掺杂剂块在未熔化的镓硅掺杂剂块的基础上开始长晶；

长晶完成后经退火和冷却后形成多晶硅锭。

可选的，还包括：