CN104502826A - 一种快速测试多晶硅铸锭的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速测试多晶硅铸锭的方法，用于加快研发多晶硅铸锭的速度。所述方法采用四坩埚技术进行铸锭，得到4个多晶硅锭，然后进行去边皮料头尾料，依据硅方不同位置进行切割，再对所得的目标硅块进行打磨抛光，得到平整光滑的多晶硅块，对硅块进行少子寿命和电阻率测试，依据结果判断铸锭效果。相对现有一般铸锭研发过程，该方法能成倍加快研发速度，而且不依赖大型开发机，减少资金占用率，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于多晶硅铸锭领域，具体涉及一种多晶硅铸锭的测试方法。
背景技术
多晶硅铸锭是生产太阳能电池片重要的前置工序之一，硅锭生长质量直接决定了电池片质量，因此，多晶硅铸锭一直是太阳能电池工作的研究热点。影响硅锭生长质量的因素很多，如生长工艺、坩埚涂层、热场结构等，而一般生长工艺中又包括加热，熔化、长晶、退火、冷却五个阶段，每个阶段还可以细分，可见影响因素很多，依据正交实验设计原理，研发工作量将很大。
目前，多晶硅铸锭研发工作一般是采用既定的条件生产出一个硅锭后，借助开方机开方后，再用截断机去头尾，线切割机切片，测试电池片少子寿命和电阻率，依据电池片效果，最后才能判断铸锭效果。整个过程环节较多，需要借助昂贵的设备，且耗时较多。中国专利申请CN 102732959A公开了一种四坩埚铸锭的铸锭炉，采用该铸锭炉能成倍提高单个铸锭炉产量，但该铸锭炉是大规模生产用设备，单炉产量在2吨左右，不适用于工艺研发阶段快速测试及中小型企业生产，研发适合该设备的最佳铸锭工艺成本及时间将成倍增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速测试多晶硅铸锭的方法，以加快研发多晶硅铸锭的速度，节省研发时间，同时降低对大型设备的依赖，节省成本。
为了实现本发明的目的，本发明的技术方案提供了一种多晶硅铸锭研发的方法，包括以下步骤：
1)在铸锭炉中使用四个坩埚进行多晶硅铸锭，得到硅锭；
2)将硅锭去除边皮料、头尾料，得到硅方；
3)将硅方用锯床截断成测试所需尺寸的目标硅块后打磨抛光；
4)对硅块进行块少子寿命和电阻率测试。
根据本发明上述技术方案提供的方法，在一些实施方式中，四个坩埚的尺寸为250×250×420mm，分两排均匀放置在铸锭炉热场内部。
在一些实施方式中，去除边皮料、头尾料的厚度为3-5cm。
在一些实施方式中，步骤3)中，目标硅块的尺寸不大于156×156×270cm。
除非明确地说明与此相反，否则，本发明引用的所有范围包括端值。例如，“头尾料的厚度为3-5cm”硅块厚度H的范围为3cm≤H≤5cm。
本发明采用了本发明所述的流程进行铸锭研发，速度将提高4倍以上，并且不用使用大型的设备，如开方机、截断机等，整个过程只需要借助常用的设备即可完成，也不需要特定设备维护人员，不仅为企业和研究机构节约了研发时间，而且减少了资金需求量，方便众多中小企业加入到多晶铸锭研发中，从而有利于提高多晶铸锭行业研发效率。
具体实施方式
以下所述的是本发明的优选实施方式，本发明所保护的不限于以下优选实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说在此发明创造构思的基础上，做出的若干变形和改进，都属于本发明的保护范围。实施例中所用的原料均可以通过商业途径获得。
实施例1
将四个250×250×420cm石英坩埚装满硅料后，分两排均匀放置在铸锭炉热场内，四周与保温层的距离相等，按铸锭工艺进行加热、熔化、长晶、退火、冷却五个阶段实验。硅锭冷却脱模后，取其中一个硅锭用锯床将四个侧面及上下两个面边皮锯掉5cm厚，得到硅方。将硅方截断为6块厚5cm的硅块。将所得硅块进行打磨抛光，得到四周光滑平整的硅块，对其进行少子寿命和电阻率测试，少子寿命为5-6μS，电阻率为1-3Ω·cm，满足了铸锭行业一般要求少子寿命大于2μS，电阻率为0.5-3Ω·cm的标准，说明该工艺条件适合铸锭。
实施例2
将四个250×250×420cm石英坩埚装满硅料后，分两排均匀放置在铸锭炉热场内，四周与保温层的距离相等，按铸锭工艺进行加热、熔化、长晶、退火、冷却五个阶段实验。硅锭冷却脱模后，将硅锭四个侧面锯掉3cm，上下两个面锯掉4cm，得到硅方。将硅方截断为不均等的4块硅块。将所得硅块进行打磨抛光，得到六个面光滑平整的硅块，对硅块各个面进行少子寿命和电阻率测试，少子寿命大于6μS，电阻率为1-2.5Ω·cm，满足了铸锭行业一般要求少子寿命大于2μS，电阻率为0.5-3Ω·cm的标准，说明该工艺条件适合铸锭。
Claims (4)
1.一种快速测试多晶硅铸锭的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在铸锭炉中使用四个坩埚进行多晶硅铸锭，得到硅锭；
2)将硅锭去除边皮料、头尾料，得到硅方；
3)将硅方用锯床截断成测试所需尺寸的目标硅块后打磨抛光；
4)对硅块进行块少子寿命和电阻率测试。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，四个坩埚的尺寸为250×250×420mm，分两排均匀放置在铸锭炉热场内部。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，去除边皮料、头尾料的厚度为3-5cm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中，目标硅块的尺寸不大于156×156×270cm。
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