CN102766904A - 一种石英陶瓷坩埚 - Google Patents

Abstract

一种石英陶瓷坩埚，其特征在于坩埚内，其底部有均匀分布的凸点。本发明这样的设计结构可以有效避免平底坩埚热性能差的不足，减少了硅锭底部的红区，位错密度也会有所降低，提高了下游电池的电性能。

Description

一种石英陶瓷坩埚

技术领域

本发明涉及光伏行业中生产多晶硅所用的石英陶瓷坩埚，具体涉及一种多晶硅铸锭用的石英陶瓷坩埚。 

背景技术

目前光伏市场上，硅电池占据大部分的份额。在晶体硅太阳能电池中，由于多晶硅制造工艺较简单，且其制造成本较单晶硅低，因而多晶硅在整个光伏行业中占有80%份额。 

制造多晶硅的工艺过程一般是在石英陶瓷方坩埚中将熔融的硅原料由底部到顶部逐步凝固成硅晶体，由于普遍使用的坩埚其底部均为平底，制造过程中发现该类坩埚的热性能不好，会导致晶体生长过程中晶向不一致，进而导致位错密度会增加，最终影响电池的电性能。 

专利号为CN2012942782U的专利中报道了一种石英坩埚，所述石英坩埚底部具有诱导籽晶自发生成的凹坑，该实用新型所述的石英坩埚的使用有效地提高了生长出的铸造晶体硅的质量，进而提高了太阳能电池的电化学性能。 

石英坩埚中杂质的存在会导致多晶硅产生缺陷，降低下游电池片的电性能。因此，开发低杂质含量和具有较好热传递性能的石英陶瓷坩埚对于生产高效多晶硅片非常有利。现有技术通常采用在坩埚表面增加涂层的方法来降低其杂质含量。 

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明的目的是设计一种新结构的石英陶瓷坩埚，解决普通平底坩埚的热性能不佳，导致晶体生长过程中晶向不一致，进而 位错密度提高，影响电池的电性能的问题。 

完成上述发明任务的方案是：一种石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述的坩埚内，底部设有均匀分布的凸点。这样的设计结构可以有效避免平底坩埚热性能差的不足，减少了硅锭底部的红区，位错密度也会有所降低。 

所述凸点的密度为每平方厘米1-1000个。 

所述凸点的高度在于1-20微米。 

所述凸点的直径为10-1000微米。 

优选地，凸点上均有氮化硅涂层，可以克服石英坩埚杂质的存在导致多晶硅产生缺陷，从而提高下游电池片的电性能。 

本发明取消了传统石英坩埚的平底结构，在坩埚的底部增加一些凸点，克服了平底坩埚带来的弊端，普通平底坩埚的热性能不佳，导致晶体生长过程中晶向不一致，进而位错密度提高，影响电池的电性能的问题。将本发明的石英陶瓷坩埚与普通的坩埚进行实验对比，同等条件下测试，发现本发明的坩埚其少子寿命统计比普通坩埚高1.18微秒，低少子寿命比例比普通坩埚低3.10 %，收率比正常生产产线的收率高3.49 %。 

附图说明

图1为本发明所述石英陶瓷坩埚的示意图。        

具体实施方式

实施例1，参照图1，一种石英陶瓷坩埚，在坩埚内，其底部有均匀分布的凸点，凸点的密度为每平方厘米1000个，凸点的高度为1微米，凸点的直径为10微米。 

实施例2，一种石英陶瓷坩埚，在坩埚内，其底部有均匀分布的凸点，凸点的密度为每平方厘米200个，凸点的高度为20微米，凸点的直径为500微米。 

实施例3，一种石英陶瓷坩埚，在坩埚内，其底部有均匀分布的形状不规则的凸点，凸点的密度为每平方厘米1个，凸点的高度为15微米，凸点的直径为1000微米，凸点上有氮化硅涂层。 

实施例4，一种石英陶瓷坩埚，在坩埚内，其底部有均匀分布的半球状凸点，凸点的密度为每平方厘米10个，凸点的高度为10微米，凸点的直径为400微米，凸点上有氮化硅涂层。 

实施例5，一种石英陶瓷坩埚，在坩埚内，其底部有均匀分布的三角形状的凸点，凸点的密度为每平方厘米20个，凸点的高度为8微米，凸点的直径为300微米，凸点上有氮化硅涂层。 

实施例6，一种石英陶瓷坩埚，在坩埚内，其底部有均匀分布的圆柱状的凸点，凸点的密度为每平方厘米60个，凸点的高度为15微米，凸点的直径为100微米，凸点上有氮化硅涂层。 

需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (5)

1.一种石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述的坩埚内，其底部设有均匀分布的凸点。

2.如权利要求1所述的石英陶瓷坩埚，其特征在于所述凸点的密度为每平方厘米1-1000个。

3.如权利要求1所述的石英陶瓷坩埚，其特征在于所述凸点的高度为1-20微米。

4.如权利要求1所述的石英陶瓷坩埚，其特征在于所述凸点的直径为10-1000微米。

5.如权利要求1所述的石英陶瓷坩埚，其特征在于所述凸点上均有氮化硅涂层。

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