[发明专利]一种太阳能电池用高纯多晶硅的制备方法和装置

摘要

一种太阳能电池用高纯多晶硅的制备方法和装置属于半导体材料制备技术领域。本发明把真空电磁感应熔炼、等离子体氧化除杂和定向凝固结合起来，制备太阳能电池用高纯硅锭。根据电磁感应原理，在材料外侧施加交变电磁场时，Q＝J²/σ。根据化学平衡原理，元素在真空中的平衡分压低于大气中的分压，因此，真空熔炼可以去除液体硅中的P等杂质。根据金属凝固原理，在材料结晶过程中溶质将再分配，且平衡分配系数小于1的元素可以通过顺序凝固被富集在最后凝固部位，达到将其从液体中排除的目的。本发明的益处是，装置简单、熔炼和除杂快速方便，获得凝固组织均匀，无裂纹、无偏析，生产工艺，成本低。适用于高纯多晶硅的制备领域。

主权项

1.一种太阳能电池用高纯多晶硅的制备装置，其特征在于，在真空室(20)内部的左侧设置电磁感应加热器(3)，其内部装有耐火材料(4)和坩埚(6)，真空室(20)的左上方设置加料器(2)，真空室(20)内部的右侧是由定向凝固坩埚(7)、保温炉(8)、定向凝固冷却底模(11)和拉坯系统(12)构成的一次定向凝固精炼系统，真空系统(10)与真空室(20)连接；二次提纯系统由二次提纯加热炉(15)、加热炉内的精炼坩埚(16)、二次提纯加热炉(15)上方的精炼等离子枪(13)、精炼气体喷嘴(18)和二次提纯加热炉(15)下方的氧化气体喷嘴(14)组成，电磁感应加热器(3)的频率为1000Hz-100000Hz。