[发明专利]拉制低光衰单晶的工艺及单晶、硅棒、硅片、电池及组件

说明书

本发明提供一种拉制低光衰单晶的工艺，在装料时，将多晶硅原料与掺杂剂装入坩埚内，进行直拉单晶；以及，在稳温至等径阶段，采用高晶转工艺，高晶转工艺为晶转大于10rpm；拉制多颗短段单晶。本发明的有益效果是采用直拉法进行单晶的拉制，在拉制单晶过程中，在拉制初始及复投、炉台异常时，加入掺杂剂，同时，在稳温至等径阶段，采用高晶转工艺进行单晶的拉制，并采用自动转肩工艺和多颗短段单晶拉制工艺，减少单晶的RRV不良，降低单晶衰减率。

技术领域

本发明属于单晶技术领域，尤其是涉及一种拉制低光衰单晶的工艺及单晶、硅棒、硅片、电池及组件。

背景技术

大直径硅片由于在成本端与电池组件功率方面有更优的竞争优势，将成为单晶硅领域未来重点发展方向，但P型大直径(圆棒)单晶电池使用过程中同样存在转换效率衰减情况，目前行业内普遍认为造成转换效率衰减的原因为当前使用B-Si合金，在单晶拉制过程或在硅片后道处理过程当中，造成B-0复合体，致使加快单晶转化效率衰减程度。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种拉制低光衰单晶的工艺及单晶、硅棒、硅片、电池及组件。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种拉制低光衰单晶的工艺，在装料时，将多晶原料与掺杂剂装入石英坩埚内，将掺杂剂放置于多晶原料内部，进行直拉单晶，其中，掺杂剂为镓单质或镓化合物；以及，

在稳温至等径阶段，采用高晶转工艺，高晶转工艺为晶转大于10rpm；

拉制多颗短段单晶，提高低阻单晶占比。

进一步的，在转肩阶段，进行自动转肩，以便自动进入等径阶段，降低头部单晶电阻率不良比例，自动转肩为：

根据扩肩后期的单晶生长速度，设定标准转肩长晶时间；

记录实际转肩长晶时间，将实际转肩长晶时间与设定的标准转肩长晶时间进行对比；

根据对比结果进行自动转肩。

进一步的，其特征在于：短段单晶的数量大于6。

进一步的，短段单晶的长度小于一定长度，该长度为2500-3000mm。

进一步的，在直拉单晶过程中，需补掺掺杂剂时，采用掺杂剂补掺装置进行补掺。

一种低光衰大直径单晶，采用上述的拉制低光衰单晶的工艺进行低光衰大直径单晶的拉制，单晶为圆棒，单晶直径大于225mm，单晶长度小于一定长度，长度为2500-3000mm。

一种单晶硅棒，由上述的低光衰大直径单晶制备而成。

一种单晶硅片，由上述的单晶硅棒制备而成。

一种太阳能电池，包括上述的单晶硅片。

一种太阳能电池组件，包括上述的太阳能电池。

由于采用上述技术方案，采用直拉法进行低光衰单晶的拉制，在拉制单晶过程中，在装料初始及复投、炉台异常(单晶头部断苞、等径后期断苞等情况)时，进行掺杂剂的加入，掺杂剂的加入，使得单晶硼氧复合体更少；同时，在拉制单晶过程中，在稳温至等径阶段，采用高晶转工艺，减少单晶RRV不良，同时改善单晶梯度分布；在转肩阶段，采用自动转肩工艺，实现工艺的自动化，降低劳动强度，满足大直径单晶的拉制，拉制的大直径单晶衰减率更低；采用短段多颗单晶工艺拉制，使得电阻率散差小，同时，在补掺掺杂剂时，采用掺杂剂补掺装置进行补掺，补掺掺杂剂操作便捷，方法简单。

附图说明

图1是本发明的一实施例的装料时掺杂剂放置位置示意图。

图中：

1、掺杂剂 2、多晶原料 3、石英坩埚