CN105369351B - 一种多晶硅锭及其制备方法和多晶硅片 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多晶硅锭的制备方法，包括以下步骤：(1)在坩埚底部铺设籽晶，形成籽晶层；(2)在籽晶层上方设置阻挡层，阻挡层的熔点小于等于硅的熔点；(3)在阻挡层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，硅料熔化过程中，阻挡层用于阻挡硅熔体与籽晶层接触，待硅料和阻挡层完全熔化后形成的固液界面刚好处在或深入籽晶层时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在籽晶层基础上开始长晶；(4)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到多晶硅锭。本发明通过在籽晶层上方设置阻挡层，籽晶的形核界面位错得到减少，可以减少后续晶体生长过程中的位错增殖，从而提高了多晶硅铸锭整锭的质量，实现了铸锭硅片所制多晶硅电池效率的提高。

Description

一种多晶硅锭及其制备方法和多晶硅片

技术领域

本发明涉及多晶硅铸锭领域，尤其涉及一种多晶硅锭及其制备方法和多晶硅片。

背景技术

近年来，太阳能作为一种新兴的可再生绿色能源已经成为了人们开发和研究的热点。伴随着太阳能电池业的快速发展，成本低且适于规模化生产的多晶硅成为行业内最主要的光伏材料之一，并逐步取代传统的直拉单晶硅在太阳能电池材料市场中的主导地位。

目前，多晶硅锭的制备方法主要为采用GT Solar所提供的定向凝固系统法(简称DSS)炉晶体生长技术，该方法通常包括加热、熔化、凝固长晶、退火和冷却等步骤。在凝固长晶过程中，伴随着坩埚底部的持续冷却，熔融状态的硅料自发形成随机形核并且随机形核逐渐生长。但由于初始形核没有得到控制，形核过程中容易产生位错，导致晶向杂乱，晶粒不均匀，因此通过该方法制备得到的多晶硅锭质量较低，利用该多晶硅锭制得的太阳能电池的光电转换效率低。

针对上述制备方法中容易产生位错的问题，研究人员报道了一种通过在多晶硅锭生长炉内的容器底部铺设籽晶来生长晶体的方法，经过加热融化并控制坩埚底部温度使籽晶不被完全融化，使得硅熔体在未被完全融化的籽晶上生长，该方法制备得到的硅锭晶体相对于使用DSS方法制得的硅锭晶体提高了质量。然而，该方法具有以下缺点：(1)硅料在熔化过程形成的硅熔体会从坩埚上方顺着硅料之间的贯通的缝隙流下来进入籽晶的缝隙并凝固形成晶体，导致籽晶形核不易控制，影响籽晶的引晶效果；(2)硅料之间存在较多贯通的缝隙，缝隙中的气体含有一些微粒杂质，另外，坩埚本体和硅料中也含有一些杂质，在硅料熔化过程中，一方面，坩埚中的气体会夹带微粒杂质运动到底部籽晶从而污染籽晶，另一方面，硅熔体也会携带从坩埚扩散出的杂质以及硅料本身的杂质进入籽晶之间的缝隙并发生凝固，杂质会对籽晶污染，最终引起位错扩散，导致硅晶体的性能下降。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种多晶硅锭的制备方法。本发明在制备多晶硅锭过程中，在籽晶上方设置了阻挡层，在硅料熔化过程中，阻挡层可以将硅熔体与籽晶层隔开，提高了籽晶的形核稳定性，同时降低了杂质对籽晶的污染。本发明还同时公开了一种通过该制备方法获得的多晶硅锭，以及以所述多晶硅锭为原料制得的多晶硅片。

本发明第一方面提供了一种多晶硅锭的制备方法，包括以下步骤：

(1)在坩埚底部铺设籽晶，形成籽晶层；

(2)在所述籽晶层上方设置阻挡层，所述阻挡层的熔点小于等于硅的熔点；

(3)在所述阻挡层上方填装硅料，加热使所述硅料熔化形成硅熔体，所述硅料熔化过程中，所述阻挡层用于阻挡所述硅熔体与所述籽晶层接触，待所述硅料和所述阻挡层完全熔化后形成的固液界面刚好处在或深入所述籽晶层时，调节热场形成过冷状态，使所述硅熔体在所述籽晶层基础上开始长晶；

(4)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到多晶硅锭。

现有技术在籽晶层上方填装硅料时，由于硅料一般为粒径较大的块状，铺设后，硅料之间存在较多贯通的缝隙，在加热使所述硅料熔化形成硅熔体时，所述硅熔体会顺着这些缝隙直接渗入到籽晶的缝隙中，由于此时坩埚底部的温度较低，籽晶的缝隙中的硅熔体会爆发性成核、快速凝固形成大量微晶晶体，晶体中的晶粒大小不均匀，形成的晶体质量较差，后续长晶过程中，硅熔体会以籽晶以及籽晶缝隙中的晶体为长晶基础进行长晶，导致籽晶的形核不易控制，长出的硅晶体质量较差。另外，在硅料熔化过程中，一方面，坩埚中的气体会夹带微粒杂质运动到底部籽晶从而污染籽晶，另一方面，硅熔体也会携带从坩埚扩散出的杂质以及硅料本身的杂质进入籽晶之间的缝隙并发生凝固生成晶体，杂质会被封闭在晶体中，难以被分凝出去，这些杂质会对污染籽晶，最终引起位错扩散，导致硅晶体的性能下降。

本发明第一方面提供的多晶硅锭的制备方法，在籽晶层上方设置了阻挡层，所述硅料熔化过程中，所述阻挡层用于阻挡所述硅熔体与所述籽晶层接触，硅熔体流到所述阻挡层上方后，会在阻挡层上方凝固，避免硅熔体与籽晶的接触，待硅熔体形成的固液界面刚好处在或深入所述籽晶层时，此时进入了长晶程序，由于硅料熔化完全后的固液界面处温度与坩埚底部温度相差较小，此时硅熔体进入籽晶的缝隙后，凝固的速度较慢，硅熔体的凝固分凝作用将杂质排往籽晶上方，长出的晶体质量较好，籽晶的形核界面位错较少，可以减少后续晶体生长过程中的位错增殖，以该籽晶为基础制得的多晶硅锭的质量较好。另外，设置了阻挡层后，直接切断了坩埚其他中微粒运动的通道，减少了籽晶与炉内杂质气氛的接触。同时也减少了坩埚以及硅熔体中的杂质渗透到籽晶中。另外，当硅熔体与籽晶接触时，硅熔体会溶解籽晶表面的杂质，并通过硅熔体的凝固分凝作用将杂质排往籽晶上方，最终将这些杂质通过硅熔体对流作用将其从引晶界面带走，故此时籽晶之间缝隙处新生成的硅多晶缺陷较少，从而减少引晶界面处晶体缺陷，优化后续长晶质量从而使得到的多晶硅锭中的缺陷较少、位错较少。

优选地，所述阻挡层沿垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。

所述阻挡层可以很好地保护籽晶，避免硅料熔化过程中，硅熔体通过贯通的缝隙进入籽晶层并与籽晶接触。

所述阻挡层材料的形状和大小不做特殊限制，能够铺设在籽晶层上方且得到垂直于所述坩埚底部方向上没有贯通的缝隙的阻挡层即可。

优选地，所述硅料熔化过程中，控制热场避免所述籽晶被完全熔化。

优选地，所述籽晶为单晶硅或多晶硅。

优选地，所述籽晶的形状为块状、片状和颗粒状中的至少一种。

优选地，当所述籽晶为多晶硅时，所述籽晶层中含有缝隙。

当本发明籽晶层中含有缝隙时，在籽晶层上方铺设阻挡层时，所述阻挡层中的材料不会或很少落入籽晶层的缝隙中，从而避免阻挡层材料对籽晶的污染。

优选地，籽晶层的厚度为15-30mm。

优选地，当所述硅料和所述阻挡层完全熔化后形成的固液界面深入所述籽晶层时，未熔化的籽晶层高度为5mm-25mm。

更优选地，当所述硅料和所述阻挡层完全熔化后形成的固液界面深入所述籽晶层时，未熔化的籽晶层高度为10-15mm。

优选地，通过将石英棒插入到坩埚中以测试固液界面的位置。

优选地，所述阻挡层材料选自形状为片状、块状、条状和不规则状材料中的至少一种。

更优选地，当所述阻挡层材料选自形状为片状、块状或条状材料时，所述片状、块状和条状材料的最短边长度大于等于50mm。

进一步优选地，当所述阻挡层材料选自形状为片状、块状或条状材料时，所述片状、块状和条状材料的最短边长度为50mm-200mm。

进一步优选地，当所述阻挡层材料选自形状为片状、块状或条状材料时，所述片状、块状和条状材料的最短边长度为50mm-100mm。

进一步优选地，当所述阻挡层材料选自形状为片状、块状或条状材料时，所述片状、块状和条状材料的最短边长度为100mm-200mm。

边长指的是长或宽，最短边长度指的是所述阻挡层材料长或宽的最短长度。

优选地，当所述阻挡层材料选自不规则状材料时，所述不规则状材料的长径比大于等于1。

更优选地，所述不规则状材料的长径比为1-100。

进一步优选地，所述不规则状材料的长径比为1-50。

进一步优选地，所述不规则状材料的长径比为5-30。

进一步优选地，所述不规则状材料的长径比为1-20。

进一步优选地，所述不规则状材料的长径比为5-10。

进一步优选地，所述不规则状材料的长径比为1.5-10。

进一步优选地，所述不规则状材料的长径比为1.5-5。

进一步优选地，所述不规则状材料的长径比为1.5-3。

更优选地，所述不规则状材料的最大边长度为5-15mm。

边长指的是长或宽，最大边长度指的是所述不规则状材料长或宽的最大长度。

进一步优选地，所述不规则状材料的长径比的范围在1.5-3之间，最大边长度为10-15mm。

当所述阻挡层材料选自形状为片状、块状、条状材料或不规则状材料时，这些形状的材料覆盖在籽晶层上方时不会落入籽晶之间的空隙，避免在籽晶层中引入杂质。

当阻挡层材料采用不规则状材料时，由于阻挡层材料为不规则状，材料之间的填充致密性较好，不规则状材料层沿垂直于所述坩埚底部方向上没有贯通的缝隙。

优选地，所述阻挡层材料为硅。

更优选地，所述阻挡层材料选自片状硅、块状硅、条状硅和不规则状硅中的至少一种。

更优选地，所述阻挡层包括硅片层和/或不规则状硅层。

当本发明籽晶层中含有缝隙时，在籽晶层上方铺设所述阻挡层时，由于所述阻挡层中的材料为硅片或者为不规则状硅，硅片或者为不规则状硅不会或很少落入籽晶层的缝隙中，从而避免阻挡层材料对籽晶的污染。

进一步优选地，所述阻挡层包括至少两层硅片层，在所述籽晶层上方设置所述阻挡层时，将多个硅片均匀地覆盖在所述籽晶层上方形成第一层硅片层，然后再在所述硅片之间形成的缝隙上再覆盖一层硅片形成第二层硅片层，以使各硅片层之间的缝隙相互错开，直至多层硅片层沿垂直于所述坩埚底部方向上没有贯通的缝隙，得到所述阻挡层。

进一步优选地，所述阻挡层包括至少两层硅片层且每两层硅片层之间设有一层不规则状硅层。

进一步优选地，所述阻挡层材料为回收硅片。

进一步优选地，所述回收硅片为多晶硅片、单晶硅片或带硅硅片。

所述回收硅片为硅锭晶体切割过程中产生的残次品和碎片。

现有技术中回收硅片一般会继续被破碎成碎片，并进入清洗车间清洗，增加了人力物力成本，造成浪费。本发明采用回收硅片作为阻挡层，可以避免回收硅片的浪费，降低了生产成本。

优选地，所述回收硅片为少子寿命大于3μs的多晶硅片、单晶硅片或带硅硅片。

所述回收硅片具有较低的杂质含量。

优选地，所述回收硅片的最短边长度大于等于70mm。

更优选地，所述回收硅片的最短边长度为70mm-200mm。

进一步优选地，所述回收硅片的最短边长度为70mm-156mm。

进一步优选地，所述回收硅片的最短边长度为70mm-100mm。

边长指的是长或宽，最短边长度指的是回收硅片长或宽的最短长度。

优选地，所述不规则状硅为将纯度大于6N的高纯多晶硅纯料破碎得到。

所述不规则状硅的纯度较高，可以避免在籽晶中引入杂质。

更优选地，所述多晶硅纯料为采用还原炉法制备得到。

优选地，所述不规则状硅的长径比大于等于1。

更优选地，所述不规则状硅的长径比为1-100。

进一步优选地，所述不规则状硅的长径比为1-50。

进一步优选地，所述不规则状硅的长径比为5-30。

进一步优选地，所述不规则状硅的长径比为1-20。

进一步优选地，所述不规则状硅的长径比为5-10。

进一步优选地，所述不规则状硅的长径比为1.5-10。

进一步优选地，所述不规则状硅的长径比为1.5-5。

进一步优选地，所述不规则状硅的长径比为1.5-3。

优选地，所述不规则状硅的最大边长度为5-15mm。

更优选地，所述不规则状硅的长径比为1.5-3，最大边长度为10-15mm。

当采用本发明的不规则状硅时，由于不规则状硅的形状为不规则状，因此，在籽晶层上方铺设阻挡层时，不规则状硅是不会或者很少落入籽晶层的缝隙中的。

最大边长度指的是不规则状硅中最大边长的长度，边长是指长或宽。

所述阻挡层的厚度可根据情况进行调整。

优选地，所述阻挡层的厚度为3-15mm。

进一步优选地，所述阻挡层的厚度为5-15mm。

进一步优选地，所述阻挡层的厚度为10-15mm。

进一步优选地，所述阻挡层的厚度为3-5mm。

优选地，当所述阻挡层材料为回收硅片时，所述阻挡层的厚度为3-5mm。

优选地，当所述阻挡层材料为不规则状硅时，所述阻挡层的厚度为5-15mm。

优选地，在步骤(2)中，在籽晶层上方设置所述硅片层后，在所述坩埚内壁与所述阻挡层之间的缝隙中填装碎硅料，以使所述阻挡层与所述坩埚内壁之间没有缝隙。

更优选地，所述碎硅料的粒径为5-15mm。

更优选地，所述碎硅料的纯度大于6N。

更优选地，所述碎硅料为将纯度达到或超过6N的高纯多晶硅纯料破碎得到。

优选地，步骤(2)中，在所述籽晶层上方设置阻挡层时，将多个所述回收硅片均匀地覆盖在所述籽晶层上方形成一层硅片层，然后再在所述回收硅片之间形成的缝隙上再覆盖一层硅片形成第二层硅片层，直至多层硅片层沿垂直于所述坩埚底部方向上没有贯通的缝隙；然后在所述坩埚内壁与所述硅片层之间形成的缝隙中填装碎硅料，得到所述阻挡层。

优选地，步骤(2)中，在所述籽晶层上方设置阻挡层时，将不规则状硅覆盖在籽晶层上方形成不规则状硅层，所述不规则状硅层沿垂直于所述坩埚底部方向上没有贯通的缝隙。

优选地，步骤(2)中，在籽晶层上方设置阻挡层时，将多个所述回收硅片均匀地覆盖在所述籽晶层上方形成硅片层，然后再在所述硅片层上覆盖一层不规则状硅得到不规则状硅层，再在所述不规则状硅层上设置一层硅片层，得到阻挡层，所述阻挡层沿垂直于所述坩埚底部方向上没有贯通的缝隙。

通过在多层硅片层之间设置碎硅料层，可以强化阻挡层阻挡硅熔体的效果。

本发明第一方面提供的多晶硅锭的制备方法，通过在籽晶层上方设置阻挡层，改善了籽晶的引晶情况，籽晶的形核界面位错较少，可以减少后续晶体生长过程中的位错增殖。同时，阻挡层还减少了籽晶和多晶硅锭中杂质的含量，提高了多晶硅锭的质量。本发明制备方法易于操作，成本较低，适于大规模生产。

第二方面，本发明提供了多晶硅锭，所述多晶硅锭按照前述多晶硅锭的制备方法制得。所述多晶硅锭体少子寿命大于6.5μs。

第三方面，本发明提供了多晶硅片，所述多晶硅片为以前述多晶硅锭为原料进行开方-切片-清洗后制得。

本发明提供的多晶硅锭及其制备方法和多晶硅片，具有以下有益效果：

(1)本发明提供的多晶硅锭的位错密度低，质量高；

(2)本发明提供的多晶硅锭的制备方法易于操作，成本较低，适于大规模生产；

(3)本发明提供的多晶硅片适用于制备太阳能电池，制得的太阳能电池光电转换效率高。

附图说明

图1为本发明实施例中设有阻挡层的坩埚的剖面图；

图2为本发明实施例1和对比试验的多晶硅锭制备过程对比图；

图3为本发明实施例1和对比试验制得的多晶硅锭在同一位置的少子寿命图；

图4为本发明实施例1和对比试验制得的多晶硅片的光致发光PL图。

具体实施方式

以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

实施例1：

一种多晶硅锭的制备方法，包括以下步骤：

(1)在坩埚底部铺设籽晶，形成籽晶层，籽晶层的厚度为30mm；

(2)在籽晶层上方设置阻挡层，阻挡层的具体设置方法为：将10-20片回收硅片堆放成一叠，回收硅片的长*宽为156mm*156mm，将多叠硅片均匀地在覆盖在籽晶层上方形成第一层硅片层，尽量做到每叠硅片之间缝隙较小，然后在第一硅片层中硅片与硅片之间的缝隙之上再用以5到10片硅片为一叠的硅片进行覆盖，得到第二层硅片层，做到在垂直于坩埚底部方向上完全没有贯通的缝隙，得到5mm厚的阻挡层，之后将坩埚内侧壁与阻挡层的缝隙用碎硅料填充，碎硅料的纯度大于6N；

(3)在阻挡层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，硅料熔化过程中，阻挡层用于阻挡硅熔体与籽晶层接触，待硅料和阻挡层完全熔化后形成的固液界面刚好处在籽晶层时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在籽晶层基础上开始长晶；

(4)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到多晶硅锭。

本实施例所制得的多晶硅锭体少子寿命为大于6.5微秒(μs)。

图1为本发明实施例中设有阻挡层的坩埚的剖面图，其中，1为石墨底板，2为坩埚，3为籽晶层，4为阻挡层，5为硅料。如图1所示，坩埚2放在石墨底板1上，铺设好籽晶层3后，在籽晶层3上方覆盖阻挡层4，阻挡层由回收硅片组成，之后再在硅片层上方装入硅料5。

为验证本发明的有益效果，本实施例还设置了对比试验，对比试验为现有技术常规的多晶硅锭的制备方法，对比试验和本实施1的区别在于对比试验在籽晶层上方直接设置硅料，不设置阻挡层。后续的硅料熔化和长晶过程同实施例1，将本发明实施例1和对比试验进行制备过程的对比以及制得的多晶硅锭的性能对比，对比结果如图2、图3和图4所示。

图2为本发明实施例1和对比试验的多晶硅锭制备过程对比图。如图2所示，1为底板，2为坩埚，3为未熔化的硅料，4为硅熔体，5为阻挡层，6为籽晶层，图2中左侧籽晶层上方设有阻挡层，右侧没有设置阻挡层(对比试验)，在硅料熔化过程中，硅熔体顺着硅料块之间的缝隙深入到坩埚底部，并分别接触到阻挡层和籽晶层，左侧的阻挡层将熔融硅熔体阻挡在其上方；而右侧熔融硅将直接接触籽晶并进入到籽晶层的缝隙，此时坩埚底部温度较低，硅熔体将较快速的凝固因而缺陷密度高，将降低后续硅熔体在此籽晶层上的长晶质量。

当实施例1在阻挡层的硅料熔化完毕之后，固液界面到达籽晶层，此时降低热场温度进入长晶程序，熔融硅开始接触并进入到籽晶层的缝隙中同时缓慢凝固，并在籽晶之间缝隙处形成以低缺陷的硅晶体填充的状态，使长晶初始界面缺陷得到降低，因而可以降低后续整体长晶过程中的位错比率。

图3为本发明实施例1(左侧)和对比试验(右侧)制得的多晶硅锭同一位置的少子寿命图；从图3中可以看出，和对比试验的多晶硅锭相比，本发明实施例1多晶硅锭的底部籽晶层有大量高少子区域。经测试本发明实施例1硅锭体少子寿命平均值为6.67μs，而对比试验硅锭体少子寿命平均值为5.95μs。因此，通过在籽晶层上方设置阻挡层，本发明多晶硅锭制备过程中存在平坦且稳定的长晶界面，多晶铸锭的少子寿命较高，位错比率较少。

图4为本发明实施例1(左侧)和对比试验(右侧)制得的多晶硅片的光致发光PL图，从图4中可以看出，本实施例制得的多晶硅片的尾部硅片中晶粒细小均匀，位错团较少，而对比试验制得的多晶硅片的尾部硅片中晶粒大小不均匀，位错多，容易出现位错团。

利用本实施例制得的多晶硅锭制得的多晶硅片适用于制备太阳能电池，制得的太阳能电池转换效率比对比试验的硅片高0.1％。

实施例2：

一种多晶硅锭的制备方法，包括以下步骤：

(1)在坩埚底部铺设籽晶，形成籽晶层，籽晶层的厚度为30mm

(2)在籽晶层上方设置阻挡层，阻挡层的具体设置方法为：将不规则状纯硅料均匀地在覆盖在籽晶层上方形成阻挡层，阻挡层的厚度为15mm；不规则状纯硅料的长径比为1.5-2，最大边长度为10-15mm；

(3)在阻挡层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，硅料熔化过程中，阻挡层用于阻挡硅熔体与籽晶层接触，待硅料和阻挡层完全熔化后形成的固液界面刚好处在籽晶层时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在籽晶层基础上开始长晶；

(4)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到多晶硅锭。

本发明实施例2硅锭体少子寿命平均值为6.70μs，利用本实施例制得的多晶硅锭制得的多晶硅片适用于制备太阳能电池，制得的太阳能电池转换效率比对比试验的硅片高0.1％。

实施例3：

一种多晶硅锭的制备方法，包括以下步骤：

(1)在坩埚底部铺设籽晶，形成籽晶层，籽晶层的厚度为30mm；

(2)在籽晶层上方设置阻挡层，阻挡层的具体设置方法为：将10-20片回收硅片堆放成一叠，回收硅片的长*宽为156mm*156mm，将多叠硅片均匀地在覆盖在籽晶层上方形成第一硅片层，尽量做到每叠硅片之间缝隙较小，然后在第一硅片层上覆盖不规则状纯硅料得到不规则状硅层，不规则状纯硅料的长径比为1.5-2，最大边长度为5-10mm；再在不规则状硅层上覆盖一层硅片，得到第二硅片层，最终做到在垂直于坩埚底部方向上完全没有贯通的缝隙，得到15mm厚的阻挡层，之后将坩埚内侧壁与阻挡层的缝隙用碎硅料填充，碎硅料的纯度大于6N；

(3)在阻挡层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，硅料熔化过程中，阻挡层用于阻挡硅熔体与籽晶层接触，待硅料和阻挡层完全熔化后形成的固液界面刚好处在籽晶层时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在籽晶层基础上开始长晶；

(4)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到多晶硅锭。

本实施例所制得的多晶硅锭体少子寿命为6.80微秒(μs)。利用本实施例制得的多晶硅锭制得的多晶硅片适用于制备太阳能电池，制得的太阳能电池转换效率比对比试验的硅片高0.1％。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种多晶硅锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在坩埚底部铺设籽晶，形成籽晶层；

(2)在所述籽晶层上方设置阻挡层，所述阻挡层包括至少两层硅片层，在所述籽晶层上方设置所述阻挡层时，将多个硅片均匀地覆盖在所述籽晶层上方形成第一层硅片层，然后再在所述硅片之间形成的缝隙上再覆盖一层硅片形成第二层硅片层，以使各硅片层之间的缝隙相互错开，直至多层硅片层沿垂直于所述坩埚底部方向上没有贯通的缝隙，得到所述阻挡层，所述阻挡层的熔点小于等于硅的熔点；

(3)在所述阻挡层上方填装硅料，加热使所述硅料熔化形成硅熔体，所述硅料熔化过程中，所述阻挡层用于阻挡所述硅熔体与所述籽晶层接触，待所述硅料和所述阻挡层完全熔化后形成的固液界面刚好处在或深入所述籽晶层时，调节热场形成过冷状态，使所述硅熔体在所述籽晶层基础上开始长晶；

(4)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到多晶硅锭。

2.如权利要求1所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，所述阻挡层材料选自形状为片状、块状、条状和不规则状材料中的至少一种。

3.如权利要求1所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，所述阻挡层材料为硅。

4.如权利要求1所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，所述阻挡层还包括不规则状硅层。

5.如权利要求4所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，所述阻挡层包括至少两层硅片层且每两层硅片层之间设有一层不规则状硅层。

6.如权利要求4所述的多晶硅锭的制备方法，其特征在于，所述不规则状硅的长径比大于等于1。