CN102719882A - 用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制工艺 - Google Patents
用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制工艺，采用单晶炉热场系统进行拉制，具有如下步骤：①在单晶炉热场系统中坩埚中投入晶料；②预设单晶炉热场系统的工况参数，加热使单晶炉热场系统中坩埚内晶料融化保持熔融状态；③将籽晶点到熔融状态的液面上，籽晶反向旋转开始引晶；④当引晶长度达到120-150mm时，以0.35-0.40毫米/分的拉速放溜肩；⑤当放肩至171mm时，同时坩埚转速8转/分钟，晶棒反向转速12转/分钟进行手动转肩；⑥转肩成功后再进行手动等径至150mm。本发明提高单晶拉制水平，拉出收尾到底的硅棒，杜绝有残留位错滑移的现象，能解决黑芯片问题。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能单晶硅片的拉制技术领域，尤其是一种用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制工艺。
背景技术
随着太阳能级单晶硅片检测采用了新的检测设备，用电致发光技术对一些低效电池片进行检测，发现这些电池片的中部发黑，称之为“黑芯片”，如图1所示。由于一般的电池片检测手段难以检测出此类硅片，如果这种电池片混入组件中就会大大降低电池组件的性能根据分析，这种电池所用硅片的质量问题无疑是造成“黑芯片”的重要原因。
通过反复实践与试验发现，黑芯片主要集中在硅单晶棒头部转肩后5厘米范围内，将单晶棒头部切去5厘米后，就可避免黑芯片的产生。该方法的特点是将装在高纯石英坩埚中的多晶硅原料熔化，然后将籽晶插入熔体表面进行熔接，籽晶缓慢向上提升，经过引晶，放肩，运用特殊工艺进行转肩过程，一根单晶硅晶体头部5厘米范围内的“黑芯片”就可以有效地避免。
目前国内普遍存在的太阳能硅片黑芯片问题只能重新处理后做拉晶原料利用，这样既浪费成本又增加耗能，这种方法为目前单晶硅太阳能电池的制造费用节约10%的成本。附图1是目前太阳能硅片普遍存在的黑芯片的示意图。黑芯片主要发生在硅单晶头部转肩后5厘米范围内，将单晶棒切去头部5厘米后，就可避免黑芯片的产生。但是这将会使单晶的成品率下降约5％，从而增加了单晶的生产成本，不利于太阳电池的推广使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的生产工艺容易产生黑芯片的技术问题，提供一种用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制方法，降低报废率，提高成品率，成本得到有效控制。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制工艺，采用单晶炉热场系统进行拉制，具有如下步骤：
①在单晶炉热场系统中坩埚中投入晶料，然后装入单晶炉热场系统；
②预设单晶炉热场系统的工况参数，抽真空，保持炉压：1300Pa-1500Pa、充入惰性气体，手动或自动控制炉内红外测温仪示数：1230sp-1280sp，加热使单晶炉热场系统中坩埚内晶料融化保持熔融状态；
③将籽晶点到步骤②中的熔融状态的液面上，籽晶与坩埚相反向旋转开始引晶，引晶速度为1~8mm/min；
④当步骤③中引晶长度达到120-150mm时，以0.35-0.40毫米/分的拉速放溜肩；
⑤当放肩直径达到171mm后，同时埚转速8转/分钟，晶棒反向转速12转/分钟进行手动转肩；
⑥转肩成功后再进行手动等径至100~150mm，同时需对好依尔根光圈，再采用各项自动控制系统完成收尾操作。
本发明的有益效果是，本发明的用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制工艺，提高单晶拉制水平，拉出收尾到底的硅棒，杜绝有残留位错滑移的现象来能解决黑芯片问题，降低报废率，提高成品率，成本得到有效控制。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是采用电致发光技术对现有技术中硅片的检测图；
图2是采用电致发光技术对本发明生产的硅片的检测图。
具体实施方式
本发明的用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制工艺，采用单晶炉热场系统进行拉制，具有如下步骤：
①在单晶炉热场系统中坩埚中投入晶料，然后装入单晶炉热场系统；
②预设单晶炉热场系统的工况参数，抽真空，保持炉压：1300Pa-1500Pa、充入惰性气体，手动或自动控制炉内红外测温仪示数：1230sp-1280sp，加热使单晶炉热场系统中坩埚内晶料融化保持熔融状态；
③将籽晶点到步骤②中的熔融状态的液面上，籽晶与坩埚相反向旋转开始引晶，引晶速度为1~8mm/min；
④当步骤③中引晶长度达到120-150mm时，以0.35-0.40毫米/分的拉速放溜肩；
⑤当放肩直径达到171mm后，同时埚转8转/分钟，晶反向转12转/分钟进行手动转肩；
⑥转肩成功后再进行手动等径至100~150mm，同时需对好依尔根光圈，再采用各项自动控制系统完成收尾操作。
如图2所示，通过本发明的用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制工艺生产的硅片，消除了“黑芯片”问题，降低报废率，提高成品率，成本得到有效控制。
Claims (1)
1.一种用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制工艺，采用单晶炉热场系统进行拉制，其特征是具有如下步骤：
①在单晶炉热场系统中坩埚中投入晶料，然后装入单晶炉热场系统；
②预设单晶炉热场系统的工况参数，抽真空，保持炉压：1300Pa-1500Pa、充入惰性气体，手动或自动控制炉内红外测温仪示数：1230sp-1280sp，加热使单晶炉热场系统中坩埚内晶料融化保持熔融状态；
③将籽晶点到步骤②中的熔融状态的液面上，籽晶与坩埚相反向旋转开始引晶，引晶速度为1~8mm/min；
④当步骤③中引晶长度达到120-150mm时，以0.35-0.40毫米/分的拉速放溜肩；
⑤当放肩直径达到171mm后，同时坩埚转速8转/分钟，晶棒反向转速12转/分钟进行手动转肩；
⑥转肩成功后再进行手动等径至100~150mm，同时需对好依尔根光圈，再采用各项自动控制系统完成收尾操作。
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| CN201210169650XA CN102719882A (zh) | 2012-05-28 | 2012-05-28 | 用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制工艺 |
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| CN102719882A true CN102719882A (zh) | 2012-10-10 |
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Family Applications (1)
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| CN201210169650XA Pending CN102719882A (zh) | 2012-05-28 | 2012-05-28 | 用于消除太阳能单晶黑芯硅片的拉制工艺 |
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|---|---|
| CN (1) | CN102719882A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104389015A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-03-04 | 宁晋松宫电子材料有限公司 | 一种控制单晶黑边的生产工艺方法 |
| CN108977878A (zh) * | 2017-06-01 | 2018-12-11 | 江苏拓正茂源新能源有限公司 | 基于直拉法生长单晶硅的方法 |
| CN112359412A (zh) * | 2020-11-03 | 2021-02-12 | 上海新昇半导体科技有限公司 | 一种用于晶体生长的引晶方法 |
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2012
- 2012-05-28 CN CN201210169650XA patent/CN102719882A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121010 |