[发明专利]一种位错密度低、优质晶粒占比高的全融高效多晶硅锭制备方法

说明书

本发明公开了一种位错密度低、优质晶粒占比高的全融高效多晶硅锭制备方法，通过将筛选过尺寸的多晶籽晶平铺在坩埚底部的氮化硅涂层上，采用按压的方式，使多晶硅籽晶能够较好的穿透氮化硅涂层，穿透的孔隙大小比较均匀，因此可以形成尺寸较小、大小均匀、位错源少的全融高效多晶硅锭。

技术领域

本发明涉及一种降低全融高效多晶硅锭中的位错，提高全融高效多晶硅锭中优质晶粒比例的方法，属于光伏铸锭领域。

背景技术

近几年单晶硅片成本大幅下降，电池端新兴的PERC、HIT、双面等技术在单晶电池上增益更大，多晶电池与单晶电池的效率差距逐渐拉大，多晶铸锭企业和多晶电池企业面临着较大的挑战，如何提高多晶硅片的质量就显得非常重要。多晶工艺分为半融和全融两种工艺，全融工艺具有耗时短，尾部红区短，成品率高等优点，但是全融工艺最大的技术难点就是晶花控制，在批量生产中经常会出现小晶粒中间夹杂着大晶粒，不均匀的晶粒容易导致位错源产生，位错源生产后将会在晶粒内部滑移，在大晶粒中会产生更多的位错，严重影响了多晶电池的光电转换效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种位错密度较低、优质晶粒占比较高的全融高效多晶硅锭制备方法，采用本发明方法，可以得到晶粒尺寸较小且大小均匀、位错源少的全融高效多晶硅锭。

本发明具体采用如下技术方案：

一种位错密度低、优质晶粒占比高的全融高效多晶硅锭制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)选取多晶籽晶，使用网筛对多晶籽晶进行筛选，得到尺寸在3mm-10mm范围内的多晶籽晶；

2)选取全融高效坩埚，坩埚底部铺一层石英砂；

3)对坩埚底部和四个侧壁喷涂氮化硅浆料形成氮化硅涂层；

4)将步骤1)筛选得到的多晶籽晶均匀平铺在坩埚底部；

5)使用底面平整的硅料对多晶籽晶进行按压，使多晶籽晶穿透氮化硅涂层与石英砂接触；

6)将头料、尾料、边皮等循环料和原生多晶硅料装入坩埚内，采用全融工艺得到高效多晶硅铸锭。

本发明的有益效果：

本发明筛选3mm-10mm范围内的多晶籽晶平铺在坩埚底部，并对多晶籽晶进行按压，使多晶籽晶能够穿透氮化硅涂层与石英砂接触，穿透的孔隙大小比较均匀；本发明氮化硅喷涂工艺可以得到疏松的氮化硅涂层，使多晶籽晶容易穿透涂层；融化阶段硅液与石英砂接触，降低了形核功，可以形成尺寸较小、大小均匀、位错源少的全融高效多晶硅锭。

附图说明

图1是对比例制备方法示意图；其中1、坩埚；2、石英砂；3、氮化硅涂层；4、未筛选的籽晶；

图2是实施例1制备方法示意图；其中1、坩埚；2、石英砂；3、氮化硅涂层；4、筛选后的籽晶；

图3是实施例1得到的多晶硅锭晶相图；

图4是对比例得到的多晶硅锭晶相图。

具体实施方式

实施例1

一种位错密度低、优质晶粒占比高的全融高效多晶硅锭制备方法，包括以下步骤：

1)选取多晶籽晶，使用网筛对多晶籽晶进行筛选，得到尺寸在3mm-10mm范围内的籽晶；

2)选取全融高效G5坩埚，如图2所示，坩埚底部均匀铺一层石英砂；