[发明专利]坩埚及采用该坩埚的多晶硅铸锭方法

说明书

本发明提供一种坩埚及采用该坩埚的多晶硅铸锭方法，该坩埚的边角处设有倒角，该多晶硅铸锭方法包括：喷涂、装料、加热熔化使硅料熔化；待硅料全部熔化后，将铸锭炉的炉内气压降低至临近真空；将铸锭炉的炉内温度降低至第二设定温度，已经开始长晶；退火冷却处理。本发明中的坩埚及多晶硅铸锭方法，通过采用新的坩埚结构来进行多晶硅铸锭时，由于倒角的存在，可以减小液态硅与坩埚的接触面积，从而减小了硅氧化物或碳氧化物的产生。此外在进行多晶硅铸锭的过程当中，当硅料全部熔化为液态硅后，将铸锭炉的炉内气压降低至临近真空，提高热对流效果，从而将铸锭产生的硅氧化物充分排出，从而降低最终铸锭出的多晶硅锭中的氧含量。

技术领域

本发明涉及多晶硅铸锭技术领域，特别涉及一种坩埚及采用该坩埚的多晶硅铸锭方法。

背景技术

自21世纪以来，随着传统能源的枯竭和环境问题的凸显，使得清洁可再生能源替代传统能源成为当务之急，清洁可再生能源尤以太阳能光伏发电技术为代表。当前太阳能光伏发电技术主要以多晶硅电池为主，多晶硅锭主要通过多晶硅铸锭的方式获得。

现有技术当中，目前多晶硅铸锭方法的一般过程为：将硅料置于坩埚当中，然后置于炉内加热，以使硅料熔化为液态硅，然后降低炉内温度，使液态硅开始长晶，最后再进行退火及冷却处理，以得到多晶硅锭。

目前多晶硅铸锭方法存在的缺陷在于：铸锭过程会产生较多的硅氧化物，同时目前的多晶硅铸锭方法在熔化及长晶过程中保持炉压不变，导致氧化物(硅氧化物或碳氧化物)不能充分排出，导致最终的多晶硅锭中的氧含量高，而多晶硅锭中的氧含量是造成电池光致衰减的主要原因之一，因此目前的多晶硅铸锭方法无法满足使用要求。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种坩埚及采用该坩埚的多晶硅铸锭方法，以解决现有多晶硅铸锭方法会导致多晶硅铸锭中的氧含量高的技术问题。

一种坩埚，所述坩埚的边角处设有倒角，所述倒角为直角或圆角，且所述倒角的倒角距离或倒角半径位于所述坩埚被倒角边的边长的1/5至1/3之间。

除此之外，在本发明较佳的实施例当中，所述坩埚还可以具有以下附加技术特征：

进一步地，所述坩埚经倒角后呈正八边形。

进一步地，所述坩埚的炉壁的厚度为一恒定值。

进一步地，所述坩埚为石英坩埚。

本发明另一方面还提出一种多晶硅铸锭方法，其采用上述的坩埚来进行铸锭，所述多晶硅铸锭方法包括：

在所述坩埚的内表面上喷涂预制的喷涂液，并在喷涂处理后的所述坩埚内放置硅料，将放入硅料后的所述坩埚置于铸锭炉中，并使所述铸锭炉的炉内气压处在第一设定气压下；

在所述第一设定气压下，将所述铸锭炉的炉内温度加热至第一设定温度，以使所述硅料逐渐熔化为液态硅；

待所述硅料全部熔化为液态硅后，向所述铸锭炉中通入预设气流速度的氩气，以将所述铸锭炉的炉内气压降低至第二设定气压，所述第二设定气压临近真空；

在所述第二设定气压下，将所述铸锭炉的炉内温度降低至第二设定温度，以使所述液态硅开始进入长晶过程；

待全部硅液凝固完成长晶后，进行退火冷却处理。

除此之外，在本发明较佳的实施例当中，所述多晶硅铸锭方法还可以具有以下附加技术特征：

进一步地，所述第一设定气压位于600-800mbar之间。

进一步地，所述预设气流速度为35.0-35.5SLPM，所述第二设定气压为100-200mbar之间。

进一步地，所述第一设定温度及所述第二设定温度均位于1380-1420摄氏度之间。