CN101328605A - 浮法冶金熔融析出杂质提纯生产太阳能多晶带硅 - Google Patents

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张金学
曹军
高新忠
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Abstract

一种浮法冶金融熔生长太阳能多晶带硅及杂质提纯方法，涉及光电产业及半导体产业的多晶硅制作。以高纯石墨坩埚为液槽，以Bi－Si融体为基本母液成分，采用真空电阻炉设备作为整个体系的升温装置，通过改变条件，调控调控微观硅晶体从母液中析出带硅，然后在惰性气体保护下采用激光退火、灯光退火、电子束退火、区熔退火等再结晶实验手段进行处理，改善晶体结构，促使晶粒长大。

Description

浮法冶金熔融析出杂质提纯生产太阳能多晶带硅
发明领域
本发明涉及一种生产太阳能多晶带硅杂质提纯及生长方法，用浮法冶金融熔析出杂质提纯制造太阳能多晶带硅，过程具有杂质提纯、工艺简单、节能降耗、易扩大规模的特点，尤其涉及光电产业及半导体产业的多晶硅制作领域。
背景技术
目前，太阳能级多晶硅的提纯制备工艺主要是采用高纯SiHCl3和流化床过程来制备粒状高纯多晶硅，此法的缺点是工艺复杂，因而提纯成本高昂。
而现有的带硅即所谓片状硅，在生长的过程中直接生长出薄片状的硅板，再切成硅片。目前商业上较普遍采用的是条带(string ribbon)法、蹼状(dendritic web)法、定边喂膜生长(EFG-Edge-defined film-fed growth)法、薄膜硅等。这些方法都普遍存在一个问题，晶粒细小，缺陷密度高；规模化很小，能耗高，产能很低。
发明内容
本发明的目的之一就是克服行业内上述两个工艺的技术缺点，采用简易工艺过程，构建规模化生产工艺框架，解决制造规模难以扩大的问题。发明的目的之二是节能降耗，提高材料的利用率，降低生产成本。
本发明的技术方案是：以高纯石墨坩埚为液槽，以Bi-Si融体为基本母液成分，采用真空电阻炉设备作为整个体系的升温装置，通过改变母液成分和组分比，通过调整升温、降温曲线、改变真空室压力等一系列宏观措施，调控微观硅晶体从母液中析出凝结状态及生长速度，由于硅多晶体比重比混和液轻很多，因此上浮母液液面上。控制好加Bi-Si料、加热、降温等条件，可以达到连续生产。
将上述操作得到的带硅，在惰性气体保护下采用激光退火、灯光退火、电子束退火、区熔退火等再结晶实验手段进行再处理，可改善晶体结构，促使晶粒长大，减少内部缺陷，从而提高太阳能电池的效率。
上述两个实验过程都有一定杂质提纯作用。如果得到的样品未达到纯度技术要求，重复上述试验过程，并有针对性地调整相关工艺参数。
本发明的有益效果是：
1.工艺过程更简单。
2.生产成本更低。
3.降低生产能耗。
4.简化生产设备。
5.更适于大规模生产。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1是在真空炉内的第一次结晶。
图1中，真空电阻炉(1)，石墨坩埚(2)，结晶的带硅(3)，加热装置(4)，Bi-Si混和母液(5)。
附图2是结晶的带硅在激光等条件下的再结晶。
图2，激光发生装置(1)，惰性气体调节(2)，石墨坩埚(3)，带硅(4)，衬底(5)。
实施例：将硅与铋按1∶5的比例放入石墨坩锅，并一同放入真空电阻炉内，然后抽真空到10Pa以下，加热到1500度，恒温3小时，然后降低温度到1400度，保温3小时，停止加热，自然冷却到室温。取出带硅后在氩气的保护下进行激光加热熔化后退火，促使带硅再结晶。

Claims (4)

1.一种浮法冶金融熔析出杂质提纯生产太阳能多晶带硅的方法，其特征在于该工艺包括：浮法冷凝带硅生长、浮法熔融杂质提纯、多晶带硅再结晶等三个方面。
2.根据权利要求1所述的太阳能多晶带硅的杂质提纯及生长方法，其特征在于生长开始时元素硅高温熔解在母液当中，通过降低母液温度，使得硅析出后浮于母液表面形成带硅。
3.根据权利要求1所述的太阳能多晶带硅的杂质提纯及生长方法，其特征在于浮法析出带硅的母液在硅析出的过程中对硅材有杂质吸收提纯作用。
4.根据权利要求1所述的太阳能多晶带硅的杂质提纯及生长方法，其特征在于得到的带硅，在惰性气体保护下采用激光退火、灯光退火、电子束退火、区熔退火等再结晶实验手段进行处理，使晶粒长大均匀，减少内部缺陷，且过程仍有杂质吸收提纯作用。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102071405A (zh) * 2010-12-03 2011-05-25 湖南大学 一种多晶硅薄膜制备方法
WO2013007108A1 (zh) * 2011-07-11 2013-01-17 浙江碧晶科技有限公司 一种生长薄板硅晶体的方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102071405A (zh) * 2010-12-03 2011-05-25 湖南大学 一种多晶硅薄膜制备方法
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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