CN103343391A - 一种多晶硅铸锭退火与冷却技术 - Google Patents
一种多晶硅铸锭退火与冷却技术 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103343391A CN103343391A CN2013102964098A CN201310296409A CN103343391A CN 103343391 A CN103343391 A CN 103343391A CN 2013102964098 A CN2013102964098 A CN 2013102964098A CN 201310296409 A CN201310296409 A CN 201310296409A CN 103343391 A CN103343391 A CN 103343391A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cooling
- ingot
- annealing
- silicon ingot
- technology
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
一种多晶硅铸锭退火与冷却技术，所述退火工艺是在真空的环境下进行；所述冷却采用高效冷却保压技术，所述保压为进入冷却阶段，炉体不进气、不出气，保持600mbar的恒压状态，直到铸锭工艺流程结束。在保证硅锭质量的情况下，减少退火时间，减小杂质在硅锭中的扩散、抑制二次缺陷的生长，进而提高硅锭的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种多晶硅铸锭退火与冷却技术。
背景技术
目前硅基太阳能电池的基础材料是多晶硅片与单晶硅片。多晶硅片是用多晶硅原料经铸锭以及切片制造而成。多晶硅铸锭通常的工序有：加热、熔化、长晶、退火与冷却五个工序。其工艺流程为：加热、熔化、长晶、退火、冷却、出炉。为了获得优良的硅锭，处理好长晶后硅锭的退火与冷却工序十分重要。目前，硅锭的退火和冷却工序是在通入氩气的环境中进行的。正常情况下的多晶铸锭退火工序，是通过氩气流动气氛模式来带走热量，达到降低硅锭的热应力及缺陷的目的；冷却是在氩气的流动气氛环境下，达到冷却降温的目的。在此过程的传统操作方法中，由于通入的冷却气体（氩气），是快速流动经过多晶铸锭炉，在铸锭炉里停留时间较短，带走的热量有限；由于铸锭炉炉壁的中空结构内通有冷却水，其炉壁中的冷却水可人工控制流速，从而带走一定的热量。在铸锭传统操作方法的退火与冷却过程中，由于炉壁流动的冷却水带走的热量较少，氩气流动气氛模式带走热量占主导。
发明内容
本发明其目的就在于提供一种多晶硅铸锭退火与冷却技术，在保证硅锭质量的情况下，减少退火时间，减小杂质在硅锭中的扩散、抑制二次缺陷的生长，进而提高硅锭的利用率。
实现上述目的而采取的技术方案为，所述退火工艺是在真空的环境下进行；所述冷却采用高效冷却保压技术，所述保压为进入冷却阶段，炉体不进气、不出气，保持600mbar的恒压状态，直到铸锭工艺流程结束。
与现有技术相比本发明具有以下优点。
本发明提供一种高效真空退火与高效冷却（即多晶铸锭封闭式冷却）相结合的先进技术，在不影响硅锭的有效利用体积及其生产周期的前提下，提高多晶铸锭的冷却效率，减少冷却气体的使用量，并尽可能提高硅锭的利用率，达到降低生产成本。
具体实施方式
所述退火工艺是在真空的环境下进行；所述冷却采用高效冷却保压技术，所述保压为进入冷却阶段，炉体不进气、不出气，保持600mbar的恒压状态，直到铸锭工艺流程结束。
本发明所述退火工艺，是在真空的环境下进行；其冷却是采用高效冷却保压技术。保压是指进入冷却阶段，炉体不进气、不出气，保持一个（600mbar）的恒压状态（直到铸锭工艺流程结束）；炉体内气体的温度与炉体内的温度一致；此时，输入炉体内的氩气气体膨胀，均匀分布在炉内，由于气体分布面积广，作为热传导的介质可以把更多的热量传给炉壁流动的冷却水。
此时的流动的冷却水可以更高效率的带走热量，达到冷却的目的，而且冷却效率会更高；通过保压的这种方式，维持多晶铸锭炉里面的温度，使其温度在特定时间的恒定，从而使温度下降的调节速度能更好的控制，减少或者避免由于温度下降太快，导致硅锭的应力增加、引起隐裂裂纹，带来高密度位错，进而对硅锭少子寿命造成影响，最终影响硅锭的利用率与硅片的光电转换效率。由于采用本发明后工艺条件的变革，冷却的效率相比以往传统的方法有很大程度的提高。由于冷却效率提高，有利于减小杂质的扩散，有利于消除杂质进入硅锭造成注入损伤，同时能抑制二次缺陷的生长，这样硅锭的利用率也得到提高；由于冷却效率提高，每炉氩气的使用量可减少35-45kg，有利于降低成本。
此时多晶铸锭炉的红外测温仪的TC2的读数小于450℃，这是多晶硅锭可以出炉的温度，至此多晶铸锭炉运行结束，程序自动停止。
修改前的传统的工艺控制过程参数
修改后的新的工艺控制过程参数（即新设计的技术方案）
注译：
1. 工艺控制过程参数（含时间控制参数；压力、温度、气氛参数；配料比等，在光伏行业中将这此简称为“配方”）；
2. 表中英文内容说明
| MODE | TIME | T/P | POWER | MODE | INLET | PREASURE | OUTLET | INSULATION |
MODE ：某工序中阶段设置模式（如Vacuum真空模式；Gas加气模式）；
TIME：时间； Gas：气体模式（指氩气）
T/P：T（temp）温度；P（POWER）功率；（铸锭炉有功率控制模式与温度控制模式）；
INLET/ OUTLET：输入（进气）/输出（出气）;
PREASURE ：压力模式；INSULATION:隔热笼所在位置
3.表中A1、A2…A5与C1、C2…C5解释：
铸锭分为加热（用H表示）、熔化（用M表示）、长晶（用G表示）、退火（用A表示）与冷却（用C表示）阶段，
A1、A2…A5：指退火的五个阶段；
C1、C2…C5：指冷却的五个阶段。
4.少子寿命：是硅片的重要技术参数之一。
5.铸锭炉内的PREASURE ：压力模式；INSULATION:隔热笼所在位置，OUTLET输出（出气）等参数，前后表中的数据不同，表明铸锭炉内的状态、环境参数的不同。
Claims (1)
1.一种多晶硅铸锭退火与冷却技术，其特征在于，所述退火工艺是在真空的环境下进行；所述冷却采用高效冷却保压技术，所述保压为进入冷却阶段，炉体不进气、不出气，保持600mbar的恒压状态，直到铸锭工艺流程结束。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013102964098A CN103343391A (zh) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | 一种多晶硅铸锭退火与冷却技术 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013102964098A CN103343391A (zh) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | 一种多晶硅铸锭退火与冷却技术 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103343391A true CN103343391A (zh) | 2013-10-09 |
Family
ID=49278216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013102964098A Pending CN103343391A (zh) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | 一种多晶硅铸锭退火与冷却技术 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103343391A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108754603A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-06 | 晶科能源有限公司 | 一种铸锭的制作方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102296368A (zh) * | 2011-09-02 | 2011-12-28 | 江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司 | 一种减少晶体热应力的方法 |
| CN102691110A (zh) * | 2012-06-13 | 2012-09-26 | 天津英利新能源有限公司 | 一种铸锭炉退火工艺 |
| CN102978709A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-03-20 | 晶科能源有限公司 | 一种多晶铸锭高效冷却的技术方法 |
-
2013
- 2013-07-16 CN CN2013102964098A patent/CN103343391A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102296368A (zh) * | 2011-09-02 | 2011-12-28 | 江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司 | 一种减少晶体热应力的方法 |
| CN102691110A (zh) * | 2012-06-13 | 2012-09-26 | 天津英利新能源有限公司 | 一种铸锭炉退火工艺 |
| CN102978709A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-03-20 | 晶科能源有限公司 | 一种多晶铸锭高效冷却的技术方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108754603A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-06 | 晶科能源有限公司 | 一种铸锭的制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102296368B (zh) | 一种减少晶体热应力的方法 | |
| CN103205797B (zh) | 多晶硅铸锭方法 | |
| CN103911654B (zh) | 制备直径为400mm以上的单晶硅的方法 | |
| CN102517634A (zh) | 多晶硅铸锭炉的气流控制结构及其使用方法 | |
| CN102978687B (zh) | 一种多晶硅锭的晶体生长方法 | |
| CN108110088A (zh) | 太阳能电池的低压扩散工艺及利用其制备得到的太阳能电池 | |
| CN206736402U (zh) | 用于直拉法生产单晶硅棒的单晶炉 | |
| CN103436956A (zh) | 速熔缓长晶高效多晶硅铸锭工艺 | |
| CN103343391A (zh) | 一种多晶硅铸锭退火与冷却技术 | |
| CN212962766U (zh) | 一种新型高温钟罩炉 | |
| CN207062135U (zh) | 一种浮法玻璃生产用退火窑边部升温装置 | |
| CN203049077U (zh) | 用于多晶硅铸锭炉的圆周径向型热交换台 | |
| CN106894082B (zh) | 单晶硅生长炉 | |
| CN104695014A (zh) | 一种铸造多晶硅的退火工艺 | |
| CN105624794A (zh) | 一种多晶硅铸锭的二次退火工艺 | |
| CN206902281U (zh) | 一种单晶炉 | |
| CN105483818A (zh) | 一种m2型单晶硅放肩方法 | |
| CN202626346U (zh) | 一种新型准单晶铸锭炉 | |
| CN103014851B (zh) | 一种生产定向凝固多晶硅锭的方法 | |
| CN108754603A (zh) | 一种铸锭的制作方法 | |
| CN2592657Y (zh) | 控制高温结晶炉内熔硅结晶速度的水冷却装置 | |
| CN203878195U (zh) | 推盘式铝合金固溶时效热处理用高压气淬室 | |
| CN207944016U (zh) | 一种高强耐磨玻璃器皿退火装置 | |
| CN105586636A (zh) | 一种定向凝固生长太阳能电池用的多晶硅锭制造工艺 | |
| CN102345166A (zh) | 降低多晶硅片翘曲度的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131009 |