[发明专利]一种减少掺杂剂镓挥发的方法

说明书

本发明提供一种减少掺杂剂镓挥发的方法。所述减少掺杂剂镓挥发的方法包括以下步骤：(1)在料筒中装入部分硅料后，将石英管插入所述硅料中，再在所述石英管的外侧装入剩余硅料；(2)将镓从所述石英管的上方加入石英管中，使所述镓落入石英管的底部后，取出石英管，实现镓的掺杂。所述方法可以有效的将掺杂剂加入中下部，同时减少了人员操作难度，避免了镓挥发及沾到筒壁。

技术领域

本发明属于光伏能源制造领域，具体涉及一种减少掺杂剂镓挥发的方法。

背景技术

目前，光伏能源制造领域掺镓单晶已进行推广使用，反切比例由8.08％降至5.36％，且电阻率命中率由30.56％提升至57.38％。但镓虽然低温时硬而脆，而一超过室温就熔融。且镓暴露在干燥的空气后，表面会生成氧化物薄膜造成污染，特别是在潮湿空气中便失去光泽。镓的凝固点很低，由液态转化为固态时，膨胀率为3.1％。

目前的加入方法为将固体的镓金属称量好后，直接放到装有硅料的石英坩埚中或直接加入到复投加料筒中。因金属镓的熔点只有29.8℃，会出现镓金属被污染或流失的问题；且随着硅料桶的直径增大，镓金属被污染及掉落流失的机率不断增加。且该方法无法克服了金属镓高温熔化后与石英反应或在复投筒中变为液体后掉落的风险。严重影响镓的加入量，最终对产品的品质产生影响。此外，现有掺镓方式无法将镓加入到料筒中下部，同时有掺杂剂沾到加料筒内壁风险。

因此，开发一种减少掺杂剂镓挥发的方法是本领域研究的重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种减少掺杂剂镓挥发的方法。所述方法可以有效的将掺杂剂加入中下部，同时减少了人员操作难度，避免了镓挥发及沾到筒壁。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种减少掺杂剂镓挥发的方法，所述减少掺杂剂镓挥发的方法包括以下步骤：

(1)在料筒中装入部分硅料后，将石英管插入所述硅料中，再在所述石英管的外侧装入剩余硅料；

(2)将镓从所述石英管的上方加入石英管中，使所述镓落入石英管的底部后，取出石英管，实现镓的掺杂。

本发明所述减少掺杂剂镓挥发的方法，在料筒中装入部分硅料后插入石英管后倒入一层碎料，然后将掺杂剂加入石英管中，拔出石英管后掺杂剂被埋在硅料中。这种加入方式可以有效的将掺杂剂加入中下部，同时减少了人员操作难度，减少了挥发，更加准确的掌握单晶电阻率。

优选地，步骤(1)中，所述部分硅料占所述料筒总容积的1/4～2/3，例如可以是1/4、1/3、1/2或2/3等，优选为1/3～1/2

优选地，步骤(1)中，所述石英管的插入深度为所述硅料厚度的1/20～1/10，例如可以是1/20、1/18、1/16、1/14、1/12、1/10等。

优选地，步骤(1)中，所述石英管的直径为所述料筒直径的1/6～1/3，例如可以是1/6、1/5、1/4、1/3等。

优选地，步骤(1)中，所述石英管插入后与料筒形成同心圆。同心圆的设置使得镓位于所述硅料的中心位置，从而进一步避免了镓挥发及沾到筒壁上的风险。

优选地，步骤(2)中，通过设置于石英管上方的石英漏斗加入所述镓，从而进一步避免了镓挥发及沾到筒壁上的风险。

优选地，所述石英漏斗的管段外径和所述石英管的内径比为(0.9-1):1，例如可以是0.9:1、0.92:1、0.94:1、0.96:1、0.98:1、1:1等。

优选地，所述石英漏斗的管段长度为所述石英管的长度的1/20～1/10，例如可以是1/20、1/18、1/16、1/14、1/12、1/10等。