[发明专利]坩埚涂层及其喷涂方法

说明书

一种坩埚涂层及其喷涂方法，该坩埚涂层包括：涂覆于所述坩埚内壁上的第一涂层和涂覆于所述第二涂层上的第二涂层，其中，所述第一涂层的原料包括氮化硅、水、硅溶胶和分散剂，其质量配比为3～8:3～8:1～3:0.05～0.15；所述第二涂层的原料包括氮化硅、水和分散剂，其质量配比为3～8:3～8:0.05～0.15。本发明实施例中的坩埚可降低涂层被侵蚀概率，降低粘锅，同时也相应减少由涂层扩散至硅锭中的氧杂质含量，提高硅锭的成产质量。

技术领域

本发明涉及多晶硅铸锭领域，特别是涉及一种坩埚涂层及其喷涂方法。

背景技术

在晶体硅太阳能产业中，多晶硅片占据着产业链中重要的一环。太阳能多晶硅片的生产主要包括铸锭、开方、切片等环节，其中铸锭环节决定着太阳能多晶硅片的质量以及产量。铸锭环节需要将原生硅料放置于石英坩埚内，再将装有硅料的石英坩埚投入多晶铸锭炉中进行铸锭。在多晶铸锭炉中的硅料熔化为硅液，再经过控制炉内温度梯度将硅液冷却得到高质量定向生长的多晶硅锭。

在硅料熔化过程中，由于高温以及硅液会与石英坩埚反应造成石英坩埚被侵蚀导致硅液溢流或粘锅，影响多晶硅的质量，生产率低。现有的坩埚一般在内壁上涂覆一层氮化硅涂层来保护坩埚，但是效果不明显，坩埚内壁上仍有大面的粘黏，并且，坩埚或涂层中的氧含量过高也会扩散至硅锭中，导致硅锭中氧含量过高，影响硅锭的质量。

发明内容

鉴于上述状况，有必要针对现有技术中硅锭铸锭过程中，坩埚内壁上出现大面积的粘黏现象以及铸锭产品中含氧量高的问题，提供一种坩埚涂层及其喷涂方法。

一种坩埚涂层，包括：涂覆于所述坩埚内壁上的第一涂层和涂覆于所述第二涂层上的第二涂层，其中，

所述第一涂层的原料包括氮化硅、水、硅溶胶和分散剂，其质量配比为3～8:3～8:1～3:0.05～0.15；

所述第二涂层的原料包括氮化硅、水和分散剂，其质量配比为3～8:3～8:0.05～0.15。

进一步的，上述坩埚涂层，其中，所述第一涂层中的氮化硅、水、硅溶胶和分散剂的质量配比为5:5:2:0.1。

进一步的，上述坩埚涂层，其中，所述第二涂层中的氮化硅、水和分散剂的质量配比为5:5:0.1。

进一步的，上述坩埚涂层，其中，所述分散剂为无水乙醇或异丙醇或聚乙烯吡咯烷酮与无水乙醇的混合物。

进一步的，上述坩埚涂层，其中，所述第一涂层和所述第二涂层的厚度为0.2～0.3mm。

本发明实施例还提高了一种坩埚涂层的喷涂方法，包括：

将质量配比为3～8:3～8:1～3:0.05～0.15的氮化硅、水、硅溶胶和分散剂混合搅拌均匀，得到第一涂层溶液；

采用喷涂气枪将所述第一涂层溶液汽化后均匀喷涂至坩埚的内壁上，并烘干，以形成第一涂层；

将质量配比为3～8:3～8:0.05～0.15的氮化硅、水和分散剂混合搅拌均匀，得到第二涂层溶液；

采用喷涂气枪将所述第二涂层溶液汽化后均匀喷涂至第一涂层上，并烘干，以形成第二涂层。

进一步的，上述坩埚涂层的喷涂方法，其中，所述第一涂层中的氮化硅、水、硅溶胶和分散剂的质量配比为5:5:2:0.1。

进一步的，上述坩埚涂层的喷涂方法，其中，所述第二涂层中的氮化硅、水和分散剂的质量配比为5:5:0.1。

进一步的，上述坩埚涂层的喷涂方法，其中，所述第一涂层和所述第二涂层的厚度为0.2～0.3mm。

进一步的，上述坩埚涂层的喷涂方法，其中，所述第一涂层和第二涂层的烘干温度为80-120℃，烘干时间为5-10min