[发明专利]一种减少多晶硅锭或铸造单晶锭氧含量和杂质点的装料方法

说明书

本发明公开了一种减少多晶硅锭或铸造单晶锭氧含量和杂质点的装料方法，采用边皮倾斜设置在坩埚四周内壁或硅块铺设在坩埚四周内侧的方法，通过设置一定间隙，减少硅液和坩埚接触反应产生氧的数量，同时也避免硅液向下流延时对坩埚侧壁上氮化硅涂层的冲刷，减少氮化硅脱落的风险，降低多晶硅锭中氮化硅杂质的数量，减少硅锭中因氮化硅导致硅原子错排而产生的位错。

技术领域

本发明涉及光伏铸锭领域，具体涉及铸锭过程中的装料方法。

背景技术

近两年以来，尤其是金刚线切片大规模应用以后，单晶硅成本大幅下降，电池端新兴的PERC、HIT、双面等技术在单晶硅上增益更大，多晶与单晶的光电转换效率差距逐渐拉大，多晶原有的成本优势被蚕食殆尽。

在多晶面临较大困难的前提下，如何提高多晶的质量性显得至关重要。氧含量高会导致光衰高，从而影响发电量，多晶硅锭氧含量虽然比单晶氧含量低，但是客户对氧含量的标准要求越来越严格，因此降低多晶硅锭或铸造单晶锭中的氧含量是比较关键的任务。多晶硅锭或铸造单晶锭中有较多氮化硅杂质，这些杂质会诱导位错产生，位错会降低光电转换效率，同时也会导致电池片漏电。

目前装料时边皮料贴合坩埚内壁放置，常常将氮化硅涂层蹭掉，导致铸锭内部氮化硅杂质增多；融化阶段硅液沿着边皮向下流延，对氮化硅涂层进行冲刷，增加了氮化硅粉脱落的数量，同时也增加了硅液和坩埚接触的时间，使得硅液和坩埚反应产生更多氧。部分尾料平铺在坩埚下部，没有占满坩埚整个底部，并且尾料之间留有一定空隙，融化阶段硅液会沿着空隙流延到坩埚底部，增加了硅液和坩埚接触的时间，使得硅液和坩埚反应产生更多氧。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的装料方法，可以有效减少多晶硅锭或铸造单晶锭中氧含量和氮化硅杂质。

本发明具体采用如下技术方案：

一种减少多晶硅锭氧含量和杂质点的装料方法，其特征在于包括如下步骤：

1)在坩埚底部均匀铺设多晶硅籽晶；

2)在多晶硅籽晶层上铺设尾料，尾料与尾料之间紧密贴合，尾料与坩埚内壁紧密贴合；紧密贴合的尾料形成一个屏障，在融化阶段前期防止硅液流延到坩埚底部，减少硅液和坩埚接触反应产生氧的数量；

3)将边皮倾斜设置在坩埚四周内壁上，边皮与边皮之间紧密贴合，边皮顶部与坩埚侧壁紧密贴合，边皮底部与坩埚侧壁之间留有10mm-20mm的间隙；在融化阶段前期，边皮和坩埚侧壁之间的间隙减少硅液和坩埚接触反应产生氧的数量，同时也避免硅液向下流延时对坩埚侧壁上氮化硅涂层的冲刷，减少氮化硅脱落的风险，降低多晶硅锭中氮化硅杂质的数量，减少硅锭中因氮化硅导致硅原子错排而产生的位错；

4)在边皮包围形成的空间中装入原生多晶硅棒料、原生多晶硅小块料、提纯多晶硅块；

5)将装满硅料的坩埚放入铸锭炉中制得多晶硅锭。

其中步骤3)，可以将边皮用提纯硅块替代，将提纯硅块铺设在坩埚内侧四周，硅块与硅块之间紧密贴合，硅块与坩埚侧壁之间留有10mm-20mm的间隙。

一种减少铸造单晶硅锭氧含量和杂质点的装料方法，其特征在于包括如下步骤：

1)在坩埚底部铺设单晶籽晶，单晶籽晶与单晶籽晶之间紧密贴合，单晶籽晶与坩埚内壁紧密贴合，紧密贴合的单晶籽晶形成一个屏障，在融化阶段前期防止硅液流延到坩埚底部，减少硅液和坩埚接触反应产生氧的数量；

2)将边皮倾斜设置在坩埚四周内壁上，边皮与边皮之间紧密贴合，边皮顶部与坩埚侧壁紧密贴合，边皮底部与坩埚侧壁之间留有10-20mm的间隙；在融化阶段前期，边皮和坩埚侧壁之间的间隙减少硅液和坩埚接触反应产生氧的数量，同时也避免硅液向下流延时对坩埚侧壁上氮化硅涂层的冲刷，减少氮化硅脱落的风险，降低单晶硅锭中氮化硅杂质的数量，减少硅锭中因氮化硅导致硅原子错排而产生的位错；