[发明专利]一种掺杂装置、母合金制备装置及方法

说明书

本发明提供了一种掺杂装置、母合金制备装置及方法，所述掺杂装置包括杯体和罩体，杯体内设置有用于容纳掺杂剂的第一容纳腔，杯体上设有与第一容纳腔连通的第一开口，罩体内设置有第二容纳腔，罩体上设有与第二容纳腔连通的第二开口，第二开口在用于加入掺杂剂时，浸入原料内，从第二开口处排出的掺杂剂会直接掺杂到原料中，避免了掺杂剂挥发到原料外侧的情况发生，使得掺杂剂尽可能多地掺杂到原料中，减少了掺杂剂的浪费，从而提高了得到的母合金的目标电阻率，降低了制造成本。

技术领域

本发明涉及单晶炉技术领域，特别是涉及一种掺杂装置、母合金制备装置及方法。

背景技术

随着新能源技术的迅速发展，光伏电池的研发越来越受到人们的重视。硅棒是光伏电池中的重要组成部分。目前在生产硅棒时，其电阻率的控制是通过融入特定电阻率的母合金实现的。

现有技术中，特定电阻率的母合金主要是用单晶炉拉制重掺硅棒而制得，具体地，单晶炉内的坩埚中容置有高纯硅原料，通过在高纯硅原料中添加特定量的掺杂剂，再实施直拉法提拉，最终得到实际需要的母合金。

然而，制备N型母合金所需要的磷粉熔点和着火点较低，在单晶炉中极易挥发，无法完全加入到原料硅液中，造成得到的N型母合金的实际电阻率与目标值偏差大，制造成本高。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种掺杂装置、母合金制备装置及方法。

为了解决上述问题，一方面，本发明公开了一种掺杂装置，用于向原料中加入掺杂剂，所述掺杂装置包括：杯体和罩体；其中，

所述杯体内设置有用于容纳掺杂剂的第一容纳腔，所述杯体上设有与所述第一容纳腔连通的第一开口；

所述罩体内设置有第二容纳腔，所述罩体上设有与所述第二容纳腔连通的第二开口，所述罩体与所述杯体之间形成掺杂通道，所述掺杂通道连通于所述第一开口和所述第二开口之间，所述第二开口在用于加入掺杂剂时，浸入所述原料内。

可选的，所述掺杂装置还包括：悬挂杆；其中，

所述悬挂杆依次穿过所述罩体和所述杯体，以使所述杯体悬空设置在所述第二容纳腔内。

可选的，所述罩体上设置有通孔，所述悬挂杆穿过所述通孔与所述杯体连接；

所述悬挂杆的尺寸小于所述通孔的尺寸。

可选的，所述罩体包括相互远离的第一侧和第二侧；

所述第二开口设置在所述第一侧，所述杯体的第一开口朝向所述第二侧设置。

可选的，所述掺杂装置还包括：连接杆；其中，

所述连接杆与所述罩体连接。

可选的，所述杯体为石英杯体，所述罩体为石英罩体。

另一方面，本发明实施例还提供一种母合金制备装置，包括：坩埚以及上述的掺杂装置；其中，

所述坩埚用于盛放原料，所述原料为硅料。

另一方面，本发明实施例还提供一种母合金制备方法，应用于上述的母合金制备装置，所述母合金制备方法包括：

加热坩埚内的硅料，得到熔融的硅液；

将掺杂剂放入杯体的第一容纳腔内；

将罩体的第二开口埋设在所述硅液内，得到母合金。

可选的，所述将罩体的第二开口埋设在所述硅液内之前，所述母合金制备方法还包括：

降低所述硅液的温度；

对所述掺杂装置进行预热。