[发明专利]用于晶体硅铸锭的籽晶层结构与晶体硅锭的制备方法

说明书

本申请提供了一种用于晶体硅铸锭的籽晶层结构与晶体硅锭的制备方法，所述籽晶层结构包括第一籽晶层、设置在所述第一籽晶层外侧的第二籽晶层，所述第一籽晶层包括若干紧密排布的方块籽晶，所述第二籽晶层包括若干贴近所述方块籽晶设置的条状籽晶。本申请通过在第一籽晶层的外周设置第二籽晶层，所述条状籽晶与方块籽晶的接缝在后续长晶过程中所生成的晶界能够阻挡自坩埚侧壁成核生长的多晶朝中间区域延伸生长，提高所述第一籽晶层所对应区域的单晶占比与硅锭质量，且该籽晶层结构设计简洁，易于实施。

技术领域

本申请涉及光伏制造技术领域，特别涉及一种用于晶体硅铸锭的籽晶层结构与晶体硅锭的制备方法。

背景技术

目前，晶体硅太阳能电池及光伏组件仍占据光伏市场的重要地位。相较于采用直拉法制得的单晶硅棒，通过定向凝固铸造法生产的晶体硅锭具有更好的性价比，但如何降低上述晶体硅锭的缺陷密度，提高晶体硅锭的单晶比例则是各厂商一直着重研究的课题，也是类单晶铸锭生产制程最根本的技术要求。

前述类单晶铸锭通常在坩埚底部铺设一层籽晶，再将硅料装填至坩埚内并进行加热，加热过程中通过温场控制使得籽晶不被完全熔化，并使得熔融硅料自底部的籽晶位置向上逐渐完成晶体硅锭生长。实际长晶过程中，熔融硅料随着温度的降低会在坩埚侧壁生成晶向不一的晶粒，还会朝坩埚内部不断延伸增长，这也使得最终得到的晶体硅锭靠近坩埚壁的部分多晶占比较高，相应的硅片质量也较差。业内也已公开有通过坩埚与籽晶层结构的改进以提高晶体硅锭质量的技术方案，但仍存有成本较高、效果不明显等问题。

鉴于此，有必要提供一种新的用于晶体硅铸锭的籽晶层结构与晶体硅锭的制备方法。

发明内容

本申请目的在于提供一种用于晶体硅铸锭的籽晶层结构与晶体硅锭的制备方法，能够提高晶体硅锭质量，且结构简洁，易于推广实施。

为实现上述目的，本申请提供一种用于晶体硅铸锭的籽晶层结构，所述籽晶层结构包括第一籽晶层、设置在所述第一籽晶层外侧的第二籽晶层，所述第一籽晶层包括若干紧密排布的方块籽晶，所述第二籽晶层包括若干贴近所述方块籽晶设置的条状籽晶。

作为本申请的进一步改进，至少部分所述方块籽晶具有与另一方块籽晶相接的第一拼接面、朝向所述第二籽晶层的第二拼接面；每一所述第二拼接面均与所述条状籽晶相拼接。

作为本申请的进一步改进，所述条状籽晶具有朝向所述第一籽晶层的第一侧面、背离所述第一籽晶层的第二侧面、连接第一侧面与第二侧面的两个端面。

作为本申请的进一步改进，所述第一籽晶层设置呈正四边形，若干所述方块籽晶规格一致且呈阵列排布。

作为本申请的进一步改进，所述条状籽晶的长度与所述方块籽晶的边长相一致。

作为本申请的进一步改进，所述第二籽晶层设置呈矩形框状，且所述第二籽晶层包括四条侧框及设置在相邻所述侧框连接位置的边角籽晶，所述侧框包括首尾依次相接的若干条状籽晶。

作为本申请的进一步改进，所述条状籽晶沿背离第一籽晶层方向的宽度设置为5～30mm。

作为本申请的进一步改进，所述第二籽晶层包括沿背离所述第一籽晶层的方向依次设置的至少两层条状籽晶。

作为本申请的进一步改进，所述条状籽晶包括与所述方块籽晶相接的第一条状籽晶、设置在第一条状籽晶背离所述方块籽晶一侧的第二条状籽晶；所述第一条状籽晶沿背离第一籽晶层方向的宽度大于所述第二条状籽晶沿背离第一籽晶层方向的宽度。

作为本申请的进一步改进，所述第二籽晶层包括沿背离所述第一籽晶层的方向依次设置的三层条状籽晶。

作为本申请的进一步改进，所述第一籽晶层与第二籽晶层的厚度一致，所述方块籽晶与条状籽晶两者的顶面相互齐平。

本申请还提供一种晶体硅锭的制备方法，主要包括：