[发明专利]一种籽晶法制备大宽度柱状晶硅锭的方法

摘要

一种籽晶法制备大宽度柱状晶硅锭的方法，本发明涉及一种柱状晶硅锭的制备方法。本发明解决目前电磁连铸技术制备的硅锭的柱状晶宽度小、晶界的面积大，进而影响光电转换率的提高。步骤一、将料斗装满颗粒硅，将柱状晶的籽晶块固定在石墨底座上；步骤二、利用真空泵将真空室抽真空；步骤三、向真空室充入300～400Pa的氩气；步骤四、感应线圈通入单相交流电；步骤五、启动步进电机使颗粒硅连续不断的向冷坩埚内加入；步骤六、启动位移电机驱动拉杆，同时启动步进电机；步骤七、柱状晶硅锭的外层有1mm～2mm的多晶层，外层内部为平行于拉杆方向的柱状晶，将多晶层加工去除后即为具有定向凝固多晶硅锭。本发明应用于绿色能源制造业领域。

主权项

一种籽晶法制备大宽度柱状晶硅锭的方法，其特征在于它按以下步骤实现：步骤一、石墨底座(7)的上端面设置在距冷坩埚(8)的上端面20mm～25mm处，将料斗(26)装满颗粒硅，在石墨底座(7)的上端固定一个大柱状晶的籽晶块(27)，籽晶块(27)高出端面高度为8～15mm；步骤二、利用真空泵(3)将真空室(2)抽真空，使真空室(2)的真空度为0.05Pa～0.1Pa；步骤三、向真空室(2)充入300～400Pa的氩气；步骤四、感应线圈(17)通入单相交流电，电源功率为45kW～55kW，通过感应线圈(17)使冷坩埚(8)内的籽晶块(27)感应加热并上段完全熔化；步骤五、启动步进电机(25)使颗粒硅连续不断的向冷坩埚(8)内加入，形成颗粒硅熔体驼峰后，停止步进电机(25)，保温5～24min；步骤六、启动位移电机(6)驱动拉杆(5)以0.5mm/min～1.5mm/min的速度向下运动，同时启动步进电机(25)，使石墨管(18)中的颗粒硅与抽拉凝固的硅锭相适用的速度连续不断的向冷坩埚(8)内加料，同时冷坩埚(8)下面的冷却器(4)为熔化的颗粒硅提供强冷，使熔化的颗粒硅形成具有定向凝固组织的柱状晶，待石墨底座(7)向下移动120mm～160mm后，即为所需长度的柱状晶硅锭；步骤七、柱状晶硅锭的外层有1mm～2mm的多晶层，外层内部为平行于拉杆方向的柱状晶，将多晶层加工去除后即为具有定向凝固多晶硅锭。