CN105568365B - 一种籽晶铺设方法、晶体硅及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种籽晶铺设方法，用于铸造晶体硅，包括以下步骤：提供坩埚，在坩埚底部形成第一籽晶层；然后在第一籽晶层上铺设硅块，形成第二籽晶层，相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层，籽晶层在垂直于坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。通过在第一籽晶层上设置第二籽晶层，在熔化阶段硅熔体不会熔到拼接缝处开始引晶，这样晶体硅不会受到拼接缝的影响；且第二籽晶层的硅料之间的缝隙宽度较大，在铸造类单晶过程中，硅熔体在该缝隙中凝固不会产生的较大的生长应力，也不会在缝隙中积聚分凝的杂质，因此可以减少位错的产生。制备得到的晶体硅位错较少，少子寿命较高，性能较好。

Description

一种籽晶铺设方法、晶体硅及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种籽晶的铺设方法、晶体硅及其制备方法。
背景技术
目前，晶体硅的铸造方法主要分为无籽晶引晶法和有籽晶引晶法。无籽晶引晶法是通过精密控制石英坩埚底部的温度梯度和过冷度来增大枝晶晶粒的尺寸，该方法对晶体生长初期的要求很高，由于石英坩埚的导热性较差，枝晶形核的分布存在随机性，无籽晶很难重复生长大晶粒。有籽晶引晶法是先通过将一定数量和一定尺寸大小的单晶籽晶作为引晶基础铺设在石英坩埚底部，在熔化阶段保持籽晶不完全熔化，然后通过降温和调节引晶阶段的温度梯度等使得硅晶体从剩余的单晶籽晶上进行引晶生长从而得到晶体硅。
图1为传统有籽晶引晶法的籽晶铺设示意图。由图1可知，由于有籽晶引晶法是将一定数量和一定尺寸的籽晶1拼接铺设在石英坩埚底部，这些籽晶1之间会存在或大或小的拼接缝11，一方面，在引晶过程中这些籽晶拼接缝11容易形成小角度晶界，小角度晶界不但在生长过程中成为了位错源，造成生长过程中位错的不断增殖，而且金属杂质容易在小角度晶界处富集和沉淀诱发二次位错源，显著降低了晶体硅的晶体质量和单晶收益率；另一方面，硅熔体很容易流入到籽晶的拼接的缝隙中，由于缝隙中的温度相对较低导致硅熔体在狭小的缝隙中凝固，不但造成了生长应力同时也在缝隙中积聚了分凝的杂质，这些现象很容易造成位错的产生，随着引晶生长后这些位错的不断增殖，显著降低了晶体硅的晶体质量。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种籽晶的铺设方法，通过在第一籽晶层上设置第二籽晶层，阻挡硅熔体流入到籽晶层内部，且第二籽晶层的硅料之间的缝隙宽度较大，硅熔体在该缝隙中凝固不会产生的较大的生长应力，也不会在缝隙中积聚分凝的杂质，因此可以减少位错的产生。本发明还提供了一种晶体硅及其制备方法。
本发明第一方面提供了一种籽晶的铺设方法，用于铸造晶体硅，包括以下步骤：
提供坩埚，在所述坩埚底部形成第一籽晶层；然后在所述第一籽晶层上铺设硅块，形成第二籽晶层，相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙，所述第一籽晶层和所述第二籽晶层构成籽晶层，所述籽晶层在垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。
优选地，所述相邻两硅块之间的缝隙宽度为1-7cm。
优选地，在所述坩埚底部铺设多块籽晶形成所述第一籽晶层，所述籽晶之间留有缝隙，所述第二籽晶层中的所述硅块覆盖在所述籽晶之间的缝隙上。
优选地，所述第二籽晶层包括至少两层硅块层，所述第二籽晶层在垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。
优选地，当所述第二籽晶层包括至少两层硅块层，所述第二籽晶层的铺设方法为：在所述第一籽晶层上形成第一硅块层，所述第一硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；然后在所述第一硅块层上形成第二硅块层，所述第二硅块层覆盖在所述第一硅块层的所述缝隙上，且所述第二硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；然后再在所述第二硅块层形成第三硅块层，所述第三硅块层覆盖在所述第二硅块层的所述缝隙上，且所述第三硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；以此类推，在所述第一籽晶层上得到至少两层硅块层构成的所述第二籽晶层。
优选地，所述第二籽晶层为一层硅块层或多层硅块层，当所述第二籽晶层为一层硅块层时，所述第二籽晶层的高度小于2cm；当所述第二籽晶层为多层硅块层时，所述多层硅块层中作为引晶基础的相邻两层硅块层中的上层硅块层的高度小于2cm。
优选地，所述籽晶层还包括保护层，所述保护层为一层或多层硅材料，所述保护层的铺设方法为：在所述第二籽晶层上铺设硅材料，所述硅材料覆盖在所述第二籽晶层的所述缝隙上，形成所述保护层。
优选地，所述第一籽晶层的籽晶和所述第二籽晶层的硅块的生长晶向差和侧面法向方向的晶向差中的至少一种为0度或大于10度。
本发明第一方面提供的籽晶铺设方法，通过在第一籽晶层上设置第二籽晶层，利用第二籽晶层覆盖第一籽晶层籽晶之间的拼接缝隙，以使所述籽晶层在垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙，在熔化阶段硅熔体不会熔到拼接缝处开始引晶，这样晶体硅不会受到拼接缝的影响；另外，第二籽晶层之间留有宽度不小于1cm的缝隙，缝隙较宽，硅熔体在该缝隙中凝固不会产生的较大的生长应力，也不会在缝隙中积聚分凝的杂质，因此可以减少位错的产生。另外，由于消除了拼接缝隙的影响，晶体硅不容易形成小角度晶界，且减少了位错的增殖，提高了晶体硅质量。
本发明第二方面提供了一种晶体硅的铸锭制备方法，包括以下步骤：
(1)提供坩埚，在所述坩埚底部形成第一籽晶层；然后在所述第一籽晶层上铺设硅块，形成第二籽晶层，相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙，所述第一籽晶层和所述第二籽晶层构成籽晶层，所述籽晶层在垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙；
(2)在所述第二籽晶层上方填装硅料，加热使所述硅料熔化形成硅熔体，待所述硅熔体进入第二籽晶层的缝隙中且所述第二籽晶层不被完全熔化时，调节热场形成过冷状态，使所述硅熔体在所述第二籽晶层基础上和所述第二籽晶层缝隙底部的所述第一籽晶层基础上开始长晶；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到晶体硅。
本发明第二方面提供的晶体硅的铸锭方法，制备方法操作简单，可控性高。
本发明第三方面提供了一种晶体硅，所述晶体硅是按照上述所述制备方法制得的。
本发明提供的晶体硅的少子寿命较高，位错较少；利用本发明晶体硅制得的太阳能电池片的转换效率比普通的晶体硅制得的电池效率提高0.2％以上。
本发明提供的一种籽晶的铺设方法、晶体硅及其制备方法，具有以下有益效果：
(1)本发明提供的籽晶的铺设方法，通过在第一籽晶层上设置第二籽晶层，阻挡硅熔体流入到籽晶内部，且第二籽晶层的硅料之间的缝隙宽度较大，硅熔体在该缝隙中凝固不会产生的较大的生长应力，也不会在缝隙中积聚分凝的杂质，因此可以减少位错的产生；
(2)本发明提供的晶体硅的制备方法易于操作，成本较低，适于大规模生产；
(3)本发明提供的晶体硅位错较少、质量较高，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
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统的有籽晶引晶的籽晶铺设示意图；
图2为本发明实施例二的第一籽晶层中籽晶的结构示意图；
图3为本发明实施例二的第二籽晶层中硅块的结构示意图；
图4为本发明实施例二的籽晶的铺设示意图；
图5为本发明实施例三的籽晶的铺设示意图；
图6为本发明实施例四的籽晶的铺设示意图；
图7为本发明实施例七的籽晶的铺设示意图；
图8为本发明实施例十二的制得的晶体硅的生长示意图；
图9为本发明实施例十二的制得的晶体硅的少子寿命图和光致发光(PL)图。
图1中标号示意如下：1-为籽晶，11-籽晶间的拼接缝隙，21-位错等缺陷。
具体实施方式
下面将结合实施例具体介绍一下该铺设方法，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。
本发明第一方面提供了一种籽晶的铺设方法，用于铸造晶体硅，包括以下步骤：
提供坩埚，在坩埚底部形成第一籽晶层；然后在第一籽晶层上铺设一块或多块硅块，形成第二籽晶层，相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层，籽晶层在垂直于坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。
第一籽晶层和第二籽晶层中也可以含有多晶硅，即本发明所述籽晶不仅仅表示单晶硅，也可以包括多晶硅，第一籽晶层和第二籽晶层可以只含有单晶硅也可以含有单晶硅和多晶硅。
本发明实施方式中，晶体硅为类单晶硅锭或大晶粒多晶硅锭。根据籽晶的晶向和工艺条件可以制备类单晶硅锭和多晶硅锭。
本发明实施方式中，在坩埚底部铺设多块籽晶形成第一籽晶层，籽晶之间留有缝隙，第二籽晶层中的硅块覆盖在籽晶之间的缝隙上。
本发明实施方式中，当第一籽晶层中存在缝隙时，第二籽晶层中的硅块覆盖在第一籽晶层的缝隙上，使籽晶层在垂直于坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。在熔化阶段硅熔体不会进入到第一籽晶层的缝隙处开始引晶，这样就不会有硅晶体受到拼接缝的影响，减少了位错的增殖。
本发明实施方式中，第一籽晶层中的籽晶为长方体。
第一籽晶层中的籽晶的尺寸大小可不做特殊限定。
本发明实施方式中，第一籽晶层中的籽晶为单晶硅块或多晶硅块。
如果第一籽晶层作为引晶基础，那么第一籽晶层中的籽晶必须为单晶硅块。如果第一籽晶层不作为引晶基础，那么第一籽晶层中的籽晶为可以为单晶硅块也可以为多晶硅块。
本发明一优选实施方式中，第一籽晶层中的籽晶的生长晶向为[100]、[110]、[210]或[310]晶面族。
本发明一优选实施方式中，第一籽晶层中的籽晶的侧面法向方向的晶向为[110]、[100]、[210]或[310]晶面族。
当籽晶为长方体时，籽晶的生长晶向为籽晶生长面的法向方向，籽晶的侧面是指与生长面邻接的四个侧面。
第一籽晶层的高度可不做特殊限定。本发明实施方式中，第一籽晶层的高度为1-7cm。
本发明实施方式中，第二籽晶层中的硅块形状为长方体。
第二籽晶层中的硅块的尺寸大小可不做特殊限定。
本发明实施方式中，第二籽晶层中的硅块为单晶硅块或多晶硅块。
当第二籽晶层为一层硅块层且作为引晶基础时，第二籽晶层中的硅块必须为单晶硅块，如果第二籽晶层为多层硅块层，作为引晶基础的硅块层的硅块必须为单晶硅块，其余硅块层的硅块可为单晶也可为多晶。
本发明实施方式中，第二籽晶层中的硅块的生长晶向为[100]、[110]、[210]或[310]晶面族。
本发明一优选实施方式中，第二籽晶层中的硅块的侧面法向方向的晶向为[110]、[100]、[210]或[310]晶面族。
本发明实施方式中，第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的生长晶向差和侧面法向方向的晶向差中的至少一种为0度或大于10度。
本发明一优选实施方式中，第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的生长晶向差为0度，第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的侧面法向方向的晶向不限。
本发明另一优选实施方式中，第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的侧面法向方向的晶向差为0度，第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的生长晶向差的晶向不限。
本发明另一优选实施方式中，第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的生长晶向差大于10度，第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的侧面法向方向的晶向不限。
本发明另一优选实施方式中，第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的侧面法向方向的晶向差大于10度，第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的生长晶向的晶向不限。
本发明一优选实施方式中，第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的生长晶向相同且第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的侧面法向方向的晶向差大于10度。例如，第一籽晶层的籽晶生长晶向和第二籽晶层的硅块的生长晶向均为[100]晶面族，第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的侧面法向方向的晶向差大于10度。
本发明提供的籽晶的铺设方法在用于铸造晶体硅过程中，当硅熔体流到第二籽晶层缝隙中且第二籽晶层不被完全熔化时，这时候控制底部温度开始结晶，使硅熔体在第二籽晶层基础上和第二籽晶层缝隙底部的第一籽晶层基础上开始长晶；第一籽晶层的籽晶和第二籽晶层的硅块的生长晶向差和侧面法向方向的晶向差中的至少一种为0度或大于10度，在引晶的过程中发生引晶效果的这两层籽晶之间就会形成大角度晶界，降低了生长应力，减少位错的产生几率。
本发明一优选实施方式中，第二籽晶层中相邻两硅块之间的缝隙宽度为1-7cm。在该缝隙宽度下，熔体在该缝隙中凝固不会产生的较大的生长应力，也不会在缝隙中积聚分凝的杂质，因此可以减少位错的产生。
本发明一优选实施方式中，第二籽晶层中相邻两硅块之间的缝隙宽度为1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm或7cm。
本发明实施方式中，当第二籽晶层中包括多块硅块时，硅块与坩埚内壁紧密接触或硅块与坩埚内壁之间留有宽度不小于1cm的缝隙。在具体铺设过程中可以视具体情况而定。
本发明提供的籽晶铺设方法中，在第一籽晶层上还设置了第二籽晶层，第二籽晶层之间留有宽度不小于1cm的缝隙，缝隙较宽，相对于传统的籽晶铺设产生的拼接缝，本发明硅熔体在该缝隙中凝固不会产生的较大的生长应力，也不会在缝隙中积聚分凝的杂质，因此可以减少位错的产生。
本发明一优选实施方式中，第二籽晶层包括至少两层硅块层，第二籽晶层在垂直于坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。
第二籽晶层可以为一层硅块层也可以为至少两层硅块层。
本发明一优选实施方式中，当第二籽晶层包括至少两层硅块层时，第二籽晶层的铺设方法为：在第一籽晶层上形成第一硅块层，第一硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；然后在第一硅块层上形成第二硅块层，第二硅块层覆盖在第一硅块层的缝隙上，且第二硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；然后再在第二硅块层形成第三硅块层，第三硅块层覆盖在第二硅块层的缝隙上，且第三硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；以此类推，在第一籽晶层上得到至少两层硅块层构成的第二籽晶层。
当第二籽晶层包括至少两层硅块层时，每一层硅块层之间的缝隙较宽，可以避免在长晶过程中，硅熔体在缝隙中凝固产生较大的生长应力，也可以避免在缝隙中积聚分凝的杂质，因此可以减少位错的产生。同时第二籽晶层在垂直于坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙，可以避免杂质进入籽晶层内部。
每层硅块层的缝隙宽度可相同也可以不相同。本发明一优选实施方式中，各个硅块层的缝隙宽度为1-7cm。
本发明实施方式中，第二籽晶层中的多层硅块层中的硅块可以为单晶硅块或多晶硅块。
本发明实施方式中，各个硅块层中的硅块的尺寸和晶向可以为相同也可以不同，例如，当第一硅块层中的硅块为单晶时，第二硅块层中的硅块可以为多晶。又例如，当第一硅块层中的硅块生长晶向为[100]晶面族时，第二硅块层中的硅块生长晶向可以为[110]晶面族。
本发明一优选实施方式中，作为引晶基础的相邻两层硅块层中的硅块必须是单晶硅块。
本发明一优选实施方式中，作为引晶基础的相邻两层硅块层中的硅块的生长晶向差和侧面法向方向的晶向差中的至少一种为0度或大于10度。当引晶基础选择多层硅块层中的相邻两层硅块层时，这相邻的两层硅块层的生长晶向差和侧面法向方向的晶向差中的至少一种为0度或大于10度，这样有助于得到大角度晶界。其他未参与引晶的硅块层的硅块晶向以及第一籽晶层的硅块晶向不做特殊限定。
引晶基础是指硅熔体的长晶基础。
本发明实施方式中，第二籽晶层为一层硅块层或多层硅块层，当第二籽晶层为一层硅块层时，第二籽晶层的高度小于2cm；当第二籽晶层为多层硅块层时，多层硅块层中作为引晶基础的相邻两层硅块层中的上层硅块层的高度小于2cm。
第二籽晶层的高度或者作为引晶基础的上层硅块层的高度较低，可以防止后续引晶温度梯度过大，影响长晶效果。
当引晶基础选自多层硅块层中相邻两层硅块层时，这相邻两层硅块层中上层的硅块层的高度小于2cm。相邻两层硅块层中的下层硅块层以及其他未参与引晶的硅块层的高度不做特殊限定。
本发明一优选实施方式中，第二籽晶层为一层硅块层或多层硅块层，当第二籽晶层为一层硅块层时，第二籽晶层的高度为1cm；当第二籽晶层为多层硅块层时，多层硅块层中作为引晶基础的相邻两层硅块层中的上层硅块层的高度小于2cm。当引晶基础选自多层硅块层中相邻两层硅块层时，这相邻两层硅块层中上层的硅块层的高度为1cm。相邻两层硅块层中的下层硅块层以及其他未参与引晶的硅块层的高度不做特殊限定。
本发明一优选实施方式中，籽晶层还包括保护层，保护层可以为一层硅材料或多层硅材料，保护层的铺设方法为：在第二籽晶层上铺设硅材料，硅材料覆盖在第二籽晶层的缝隙上，形成保护层。
本发明一优选实施方式中，硅材料为硅块或硅片。
本发明一优选实施方式中，硅块或硅片可以为多晶硅或单晶硅。
本发明一优选实施方式中，硅块为晶向为[100]晶面族的单晶。
本发明一优选实施方式中，多晶硅块为柱状多晶，柱状多晶的晶界与坩埚底面平行。
保护层的高度不做特殊限定。本发明一优选实施方式中，保护层的高度为1-5mm。
本发明一优选实施方式中，硅材料可以为一整块硅块或为多块硅块拼接而成。
当保护层为一整块硅块时，保护层中没有缝隙，保护层可以将硅熔体与第二籽晶层隔开；当保护层为多块硅块或多块硅片拼接而成时，相邻硅片之间紧密接触留有很小的缝隙，但由于第二籽晶层缝隙上覆盖有保护层，在硅料熔化过程中，保护层可以将硅熔体与第二籽晶层之间的缝隙隔开，避免在长晶开始前硅熔体就进入缝隙中，从而避免杂质进入缝隙中引起位错。
本发明第一方面提供的籽晶铺设方法，通过在第一籽晶层上设置了第二籽晶层，利用第二籽晶层覆盖第一籽晶层籽晶之间的拼接缝隙，以使籽晶层在垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙，在熔化阶段硅熔体不会熔到拼接缝处开始引晶，这样晶体硅不会受到拼接缝的影响；第二籽晶层之间留有宽度不小于1cm的缝隙，缝隙较宽，硅熔体在该缝隙中凝固不会产生的较大的生长应力，也不会在缝隙中积聚分凝的杂质，因此可以减少位错的产生。另外，由于消除了拼接缝隙的影响，晶体硅不容易形成小角度晶界，减少了位错的增殖，提高了晶体硅质量。
本发明第二方面提供了一种晶体硅的铸锭方法，包括以下步骤：
(1)提供坩埚，在坩埚底部形成第一籽晶层；然后在第一籽晶层上铺设硅块，形成第二籽晶层，相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层，籽晶层在垂直于坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙；
(2)在第二籽晶层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，待硅熔体进入第二籽晶层的缝隙中且第二籽晶层不被完全熔化时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第二籽晶层基础上和第二籽晶层缝隙底部的第一籽晶层基础上开始长晶；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到晶体硅。
本发明实施方式中，在坩埚底部铺设多块籽晶形成第一籽晶层，籽晶之间留有缝隙，第二籽晶层中的硅块覆盖在籽晶之间的缝隙上。
本发明实施方式中，第二籽晶层可以为一层硅块层也可以为多层硅块层。
本发明一优选实施方式中，当第二籽晶层包括至少两层硅块层，第二籽晶层的铺设方法为：在第一籽晶层上形成第一硅块层，第一硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；然后在第一硅块层上形成第二硅块层，第二硅块层覆盖在第一硅块层的缝隙上，且第二硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；然后再在第二硅块层形成第三硅块层，第三硅块层覆盖在第二硅块层的缝隙上，且第三硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；以此类推，在第一籽晶层上得到至少两层硅块层构成的第二籽晶层。
本发明一优选实施方式中，当第二籽晶层包括两层硅块层时，步骤(2)具体为：在第二硅块层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，硅料熔化过程中，第二硅块层阻挡硅熔体与第一硅块层之间的缝隙接触，待第二硅块层完全熔化且硅熔体进入第一硅块层的缝隙中时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第一硅块层基础上和第一硅块层的缝隙底部的第一籽晶层基础上开始长晶。
该实施方式中，第二硅块层作为第一硅块层的缝隙保护层，避免在硅熔体熔化过程中，硅熔体提前与第一硅块层的缝隙接触，直至第二硅块层被完全熔化后，硅熔体才进入第一硅块层的缝隙中长晶，降低了杂质对籽晶缝隙的污染。
本发明另一优选实施方式中，当第二籽晶层包括两层硅块层时，步骤(2)具体为：在第二硅块层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，待硅熔体进入第二硅块层的缝隙中且第二硅块层不被完全熔化时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第二硅块层基础上和第二硅块层的缝隙底部的第一硅块层基础上开始长晶。
上述两种实施方式中，第一种实施方式为：当第二籽晶层为两层硅块层时，第二硅块层可以完全被熔化，从而硅熔体的引晶基础为第一硅块层和第一硅块层的缝隙底部的第一籽晶层，第二种实施方式为：第二硅块层也可以不完全熔化，从而硅熔体的引晶基础为第二硅块层和第二硅块层的缝隙底部的第一硅块层，但由于第一种实施方式中，第二硅块层可以作为第一硅块层的保护层，避免硅熔体提前进入第一硅块层的缝隙中，同时避免了杂质进入第一硅块层的缝隙中，因此得到的晶体硅的位错更少。
本发明一优选实施方式中，当第二籽晶层包括三层或三层以上硅块层时，硅熔体引晶的基础可以选择第二籽晶层中的任意两个相邻的硅块层或硅熔体引晶的基础可以选择第一籽晶层和第一硅块层。
本发明实施方式中，第二籽晶层为一层硅块层或多层硅块层，当第二籽晶层为一层硅块层时，第二籽晶层的高度小于2cm；当第二籽晶层为多层硅块层时，多层硅块层中作为引晶基础的相邻两层硅块层中的上层硅块层的高度小于2cm。当引晶基础选自多层硅块层中相邻两层硅块层时，这相邻两层硅块层中上层的硅块层的高度小于2cm。
本发明实施方式中，籽晶层还包括保护层，保护层的铺设方法为：在第二籽晶层上铺设硅材料，硅材料覆盖在第二籽晶层的缝隙上，形成保护层。
本发明实施方式中，当在第二籽晶层上设置保护层时，步骤(2)具体为：在保护层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，在硅料熔化过程中，保护层阻挡硅熔体与第二籽晶层接触，待保护层完全熔化且硅熔体待硅熔体进入第二籽晶层的缝隙时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第二籽晶层基础上和第二籽晶层缝隙底部的第一籽晶层基础上开始长晶。
本发明一优选实施方式中，保护层由一整块硅块或为多块硅块拼接而成。
当保护层为一整块硅块时，保护层中没有缝隙，保护层可以将硅熔体与第二籽晶层隔开；当保护层为多块硅块或多块硅片拼接而成时，相邻硅片之间紧密接触留有很小的缝隙，但由于第二籽晶层缝隙上覆盖有保护层，在硅料熔化过程中，保护层可以将硅熔体与第二籽晶层之间的缝隙隔开，避免在长晶开始前硅熔体就进入缝隙中，从而避免杂质进入缝隙中引起位错。
本发明实施方式中，在填装硅料的过程中还加入了掺杂剂。
根据硅料的电阻率添加掺杂剂以适应不同晶体硅片的电性需求，本发明一优选实施方式中，掺杂剂为硼、磷或镓。
本发明实施方式中，晶体硅为类单晶硅锭或多晶硅锭。
本发明实施方式中，多晶硅锭为含大晶粒的多晶硅。
本发明实施方式中，类单晶硅锭的少子寿命不小于7us。
本发明实施方式中，类单晶硅锭的位错密度不大于2×104/cm2。
本发明第二方面提供的一种晶体硅的制备方法，通过在第一籽晶层上设置了第二籽晶层，利用第二籽晶层覆盖第一籽晶层籽晶之间的拼接缝隙，以使籽晶层在垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙，在熔化阶段硅熔体不会熔到拼接缝处开始引晶，这样晶体硅不会受到拼接缝的影响；第二籽晶层之间留有宽度不小于1cm的缝隙，缝隙较宽，硅熔体在该缝隙中凝固不会产生的较大的生长应力，也不会在缝隙中积聚分凝的杂质，引晶的基础为第一籽晶层以及第一籽晶层缝隙底部的第二籽晶层，因此可以减少位错的产生，另外，由于消除了拼接缝隙的影响，晶体硅不容易形成小角度晶界，减少了位错的增殖，提高了晶体硅质量。本发明提供的晶体硅的制备方法操作简单，可控性高。
第三方面，本发明提供了一种晶体，该硅晶体硅是按照上述制备方法制得的。
本发明第三方面提供的晶体硅少子寿命较高，位错较少，利用本发明晶体硅制得的太阳能电池片的转换效率比普通的晶体硅制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例一：
一种籽晶的铺设方法，用于铸造晶体硅，包括以下步骤：
选择生长晶向为＜001＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜100＞的长方体硅块按照按4×1的方式平铺在坩埚底部形成第一籽晶层，该硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*50mm；硅块之间留有宽度为60mm的缝隙；
选择生长晶向为＜001＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜100＞长方体硅块，将硅块按照按3×1的分别覆盖在第一籽晶层的三个缝隙上，形成第二籽晶层，硅块的长宽高尺寸为200*800mm*10mm，硅块之间的缝隙宽度为60mm，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层。
本实施例中，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层，在引晶过程中，第一籽晶层和第二籽晶层作为引晶基础。
实施例二
一种籽晶的铺设方法，用于铸造晶体硅，包括以下步骤：
选择生长晶向为＜001＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜100＞的长方体硅块按照按4×1的方式平铺在坩埚底部形成第一籽晶层，该硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*50mm；硅块之间留有宽度为60mm的缝隙；
选择生长晶向为＜011＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜100＞长方体硅块，将硅块按照按3×1的分别覆盖在第一籽晶层的三个缝隙上，形成第二籽晶层，硅块的长宽高尺寸为200*800mm*10mm，硅块之间的缝隙宽度为60mm，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层。
图2为本发明实施例二的第一籽晶层中籽晶的结构示意图，图3为本发明实施例二的第二籽晶层中硅块的结构示意图，图4为本发明实施例二的籽晶铺设示意图，图4中1为第一籽晶层，2为第二籽晶层，从图中可以看出，在第一籽晶层上铺设第二籽晶层，第二籽晶层硅块之间留有较大的缝隙。
本实施例中，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层，在引晶过程中，第一籽晶层和第二籽晶层作为引晶基础。
实施例三：
一种籽晶的铺设方法，用于铸造晶体硅，包括以下步骤：
选择生长晶向为＜100＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜001＞的长方体硅块按照按5×1的方式平铺在坩埚底部形成第一籽晶层，该长方体硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*50mm；硅块之间留有宽度为40mm的缝隙；
选择生长晶向为＜100＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜011＞的第一硅块，将六块第一硅块按6×1的方式分别覆盖在第一籽晶层的四个缝隙上，形成第一硅块层，中间四个硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*10mm，和坩埚内壁接触的两端硅块的长宽高尺寸为40mm*800mm*10mm，第一硅块之间的缝隙宽度40mm；在第一硅块层上按5×1的方式铺设5个生长晶向为＜100＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜001＞的第二硅块，形成第二硅块层，第二硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*10mm，第二硅块覆盖在第一硅块层的五个缝隙上，第二硅块之间的缝隙宽度50mm，第一硅块层和第二硅块层构成第二籽晶层，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层。
图5为本发明实施例三的籽晶铺设示意图，图5中1为第一籽晶层，2为第一硅块层，3为第二硅块层。
本实施例中，第一硅块层和第二硅块层构成第二籽晶层，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层，在引晶过程中，第一籽晶层和第一硅块层作为引晶基础或者第一硅块层和第二硅块层作为引晶基础。
实施例四：
一种籽晶的铺设方法，用于铸造晶体硅，包括以下步骤：
选择生长晶向为＜110＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜001＞的长方体硅块按照按4×1的方式紧密接触平铺在坩埚底部形成第一籽晶层，该硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*50mm；
选择生长晶向为＜110＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜110＞的硅块，将该三块硅块分别覆盖在第一籽晶层的三个缝隙上，形成第二籽晶层，硅块的长宽高尺寸为100mm*800mm*10mm，硅块之间的缝隙宽度为50mm，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层；
在第二籽晶层上铺设一个多晶硅块，该硅块的长宽高尺寸为400mm*800mm*10mm，该硅块覆盖在第二籽晶层的二个缝隙上，得到保护层。
图6为本发明实施例四的第一籽晶层中的籽晶示意图，图中1为第一籽晶层，2为第二籽晶层，3为保护层，保护层3可以保护硅熔体提前进入第二籽晶层2的缝隙中。
本实施例中，保护层、第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层，在引晶过程中，第一籽晶层和第二籽晶层作为引晶基础。
实施例五：
一种籽晶的铺设方法，用于铸造晶体硅，包括以下步骤：
选择一长方体多晶硅块按照按5×1的方式平铺在坩埚底部形成第一籽晶层，该硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*50mm；硅块之间留有宽度为60mm的缝隙；
选择生长晶向为＜210＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜120＞的第一硅块，将六块第一硅块按6×1的方式分别覆盖在第一籽晶层的四个缝隙上，形成第一硅块层，中间四个硅块的长宽高尺寸为200*800mm*10mm，和坩埚内壁接触的两端硅块的长宽高尺寸为50mm*800mm*10mm，硅块之间的缝隙宽度为50mm；在第一硅块层上铺设5个生长晶向为＜210＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜001＞的第二硅块，形成第二硅块层，第二硅块的长宽高尺寸和第一籽晶层中的籽晶长宽高尺寸大小相同，第二硅块覆盖在第一硅块层的5个缝隙上，第二硅块之间的缝隙宽度为50mm；在第二硅块层上铺设4个生长晶向为＜210＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜120＞的第三硅块，第三硅块的长宽高尺寸大小为200*800mm*10mm，形成第三硅块层，第三硅块覆盖在第二硅块层的4个缝隙上，第三硅块之间的缝隙宽度为50mm；
本实施例中，第一硅块层、第二硅块层和第三硅块层构成第二籽晶层，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层。在引晶过程中，第二硅块层和第三硅块层作为引晶基础，或者第一硅块层和第二硅块层作为引晶基础。
实施例六：
一种籽晶的铺设方法，用于铸造晶体硅，包括以下步骤：
选择一长方体多晶硅块按照按5×1的方式平铺在坩埚底部形成第一籽晶层，该硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*50mm；硅块之间留有宽度为60mm的缝隙；
选择一长方体多晶硅块作为第一硅块，将六块第一硅块按6×1的方式分别覆盖在第一籽晶层的四个缝隙上，形成第一硅块层，中间四个硅块的长宽高尺寸为200*800mm*10mm，和坩埚内壁接触的两端硅块的长宽高尺寸为50mm*800mm*10mm，硅块之间的缝隙宽度为50mm；在第一硅块层上铺设5个生长晶向为＜210＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜001＞的第二硅块，形成第二硅块层，第二硅块的长宽高尺寸和第一籽晶层中的籽晶长宽高尺寸大小相同，第二硅块覆盖在第一硅块层的5个缝隙上，第二硅块之间的缝隙宽度为50mm；在第二硅块层上铺设4个生长晶向为＜210＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜120＞的第三硅块，第三硅块的长宽高尺寸大小为200*800mm*10mm，形成第三硅块层，第三硅块覆盖在第二硅块层的4个缝隙上，第三硅块之间的缝隙宽度为50mm；
本实施例中，第一硅块层、第二硅块层和第三硅块层构成第二籽晶层，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层。在引晶过程中，第二硅块层和第三硅块层作为引晶基础。
实施例七：
一种籽晶的铺设方法，用于铸造晶体硅，包括以下步骤：
选择生长晶向为＜210＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜001＞的长方体硅块按照按5×1的方式平铺在坩埚底部形成第一籽晶层，该硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*50mm；硅块之间留有宽度为60mm的缝隙；
选择生长晶向为＜210＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜120＞的第一硅块，将六块第一硅块按6×1的方式分别覆盖在第一籽晶层的四个缝隙上，形成第一硅块层，中间四个硅块的长宽高尺寸为200*800mm*10mm，和坩埚内壁接触的两端硅块的长宽高尺寸为50mm*800mm*10mm，硅块之间的缝隙宽度为50mm；在第一硅块层上铺设5个生长晶向为＜210＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜001＞的第二硅块，形成第二硅块层，第二硅块的长宽高尺寸和第一籽晶层中的籽晶长宽高尺寸大小相同，第二硅块覆盖在第一硅块层的5个缝隙上，第二硅块之间的缝隙宽度为50mm；在第二硅块层上铺设4个生长晶向为＜210＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜120＞的第三硅块，第三硅块的长宽高尺寸大小为200*800mm*10mm，形成第三硅块层，第三硅块覆盖在第二硅块层的4个缝隙上，第三硅块之间的缝隙宽度为50mm；
第一硅块层、第二硅块层和第三硅块层构成第二籽晶层，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层。
图7为本发明实施例七的籽晶铺设示意图，图7中1为第一籽晶层，2为第一硅块层，3为第二硅块层，4为第三硅块层。
本实施例中，第一硅块层、第二硅块层和第三硅块层构成第二籽晶层，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层。在实际生产过程中，第一籽晶层和第一硅块层作为引晶基础；或第一硅块层和第二硅块层作为引晶基础；或第二硅块层和第三硅块层作为引晶基础。
实施例八：
一种籽晶的铺设方法，用于铸造晶体硅，包括以下步骤：
选择生长晶向为＜111＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜110＞的长方体硅块按照按5×1的方式平铺在坩埚底部形成第一籽晶层，该长方体硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*50mm；硅块之间留有宽度为40mm的缝隙；
选择生长晶向为＜111＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜211＞的第一硅块，将六块第一硅块按6×1的方式分别覆盖在第一籽晶层的四个缝隙上，形成第一硅块层，中间四个硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*10mm，和坩埚内壁接触的两端硅块的长宽高尺寸为40mm*800mm*10mm，第一硅块之间的缝隙宽度40mm；在第一硅块层上按5×1的方式铺设5个生长晶向为＜111＞晶向，侧面法向方向的晶向为＜110＞的第二硅块，形成第二硅块层，第二硅块的长宽高尺寸为200mm*800mm*10mm，第二硅块覆盖在第一硅块层的五个缝隙上，第二硅块之间的缝隙宽度50mm，第一硅块层和第二硅块层构成第二籽晶层，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层。
本实施例中，第一硅块层和第二硅块层构成第二籽晶层，第一籽晶层和第二籽晶层构成籽晶层，在引晶过程中，第一籽晶层和第一硅块层作为引晶基础或者第一硅块层和第二硅块层作为引晶基础。
实施例九：
一种晶体硅的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例一的方法铺设籽晶层；
(2)在第二籽晶层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，待硅熔体进入第二籽晶层的缝隙中且第二籽晶层不被完全熔化时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第二籽晶层基础上和第二籽晶层缝隙底部的第一籽晶层基础上开始长晶；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到晶体硅，该晶体硅为类单晶硅锭。
本实施例制得的类单晶硅锭的少子寿命不小于7us，类单晶硅锭的位错密度不大于2×104/cm2。
将该实施例制得的类单晶硅锭为原料经开方-切片-清洗制备得到类单晶硅片。
本发明提供的类单晶硅锭全单晶的面积比例达到90％以上，位错少且基本集中在硅锭的边角区域；利用本发明类单晶硅锭制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅锭制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例十：
一种晶体硅的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例二的方法铺设籽晶层；
(2)在第二籽晶层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，待硅熔体进入第二籽晶层的缝隙中且第二籽晶层不被完全熔化时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第二籽晶层基础上和第二籽晶层缝隙底部的第一籽晶层基础上开始长晶；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到晶体硅，该晶体硅为类单晶硅锭。
本实施例制得的类单晶硅锭的少子寿命不小于7us，类单晶硅锭的位错密度不大于2×104/cm2。
将该实施例制得的类单晶硅锭为原料经开方-切片-清洗制备得到类单晶硅片。
本发明提供的类单晶硅锭全单晶的面积比例达到90％以上，位错少且基本集中在硅锭的边角区域；利用本发明类单晶硅锭制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅锭制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例十一：
一种晶体硅的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例三的方法铺设籽晶层；
(2)在第二籽晶层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，硅料熔化过程中，第二硅块层阻挡硅熔体与第一硅块层之间的缝隙接触，待第二硅块层完全熔化且硅熔体进入第一硅块层的缝隙中时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第一硅块层基础上和第一硅块层的缝隙底部的第一籽晶层基础上开始长晶；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到晶体硅，该晶体硅为类单晶硅锭。
本实施例制得的类单晶硅锭的少子寿命不小于7us，类单晶硅锭的位错密度不大于2×104/cm2。
将该实施例制得的类单晶硅锭为原料经开方-切片-清洗制备得到类单晶硅片。
本发明提供的类单晶硅锭全单晶的面积比例达到90％以上，位错少且基本集中在硅锭的边角区域；利用本发明类单晶硅锭制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅锭制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例十二：
一种晶体硅的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例四的方法铺设籽晶层；
(2)在保护层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，硅料熔化过程中，保护层阻挡硅熔体与第二籽晶层之间的缝隙接触，待保护层完全熔化且硅熔体进入第二籽晶层的缝隙中时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第二籽晶层基础上和第二籽晶层的缝隙底部的第一籽晶层基础上开始长晶；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到晶体硅，该晶体硅为类单晶硅锭。
本实施例制得的类单晶硅锭的少子寿命不小于7us，类单晶硅锭的位错密度不大于2×104/cm2。
将该实施例制得的类单晶硅锭为原料经开方-切片-清洗制备得到类单晶硅片。
图8为本发明实施例十二的类单晶硅锭的生长示意图；图9为本发明实施例十二的制得的类单晶硅锭的少子寿命图(图9a)和光致发光(PL)图(图9b)。从图中可看出，保护层3被完全熔化，硅熔体的长晶基础为第一硅块层2和第一硅块层2的缝隙底部的第一籽晶层1，避免了籽晶之间细小缝隙的影响；由于第一籽晶层籽晶和第二硅块层中的硅块生长方向的晶体取向一致、且侧面法向方向的晶向差大于10度，在引晶的过程中发生引晶效果的这两层籽晶之间就会形成大角度晶界，降低了生长应力，减少位错的产生几率。从图9中可以看出，制备出的类单晶硅锭的少子寿命图较高，位错较少。
本发明提供的类单晶硅锭全单晶的面积比例达到90％以上，位错少且基本集中在硅锭的边角区域；利用本发明类单晶硅锭制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅锭制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例十三：
一种晶体硅的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例五的方法铺设籽晶层；
(2)在第二籽晶层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，硅料熔化过程中，第三硅块层阻挡硅熔体与第二硅块层之间的缝隙接触，待第三硅块层完全熔化且硅熔体进入第二硅块层的缝隙中时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第二硅块层基础上和第二硅块层的缝隙底部的第一硅块层基础上开始长晶；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到晶体硅，该晶体硅为类单晶硅锭。
本实施例制得的类单晶硅锭的少子寿命不小于7us，类单晶硅锭的位错密度不大于2×104/cm2。
将该实施例制得的类单晶硅锭为原料经开方-切片-清洗制备得到类单晶硅片。
本发明提供的类单晶硅锭全单晶的面积比例达到90％以上，位错少且基本集中在硅锭的边角区域；利用本发明类单晶硅锭制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅锭制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例十四：
一种晶体硅的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例六的方法铺设籽晶层；
(2)在第二籽晶层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，待硅熔体进入第三硅块层的缝隙中且第三硅块层不被完全熔化时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第三硅块层基础上和第三硅块层的缝隙底部的第二硅块层基础上开始长晶；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到晶体硅，该晶体硅为类单晶硅锭。
本实施例制得的类单晶硅锭的少子寿命不小于7us，类单晶硅锭的位错密度不大于2×104/cm2。
将该实施例制得的类单晶硅锭为原料经开方-切片-清洗制备得到类单晶硅片。
本发明提供的类单晶硅锭全单晶的面积比例达到90％以上，位错少且基本集中在硅锭的边角区域；利用本发明类单晶硅锭制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅锭制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例十五：
一种晶体硅的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例七的方法铺设籽晶层；
(2)在第二籽晶层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，第三硅块层和第二硅块层阻挡硅熔体与第一硅块层之间的缝隙接触，待第三硅块层和第二硅块层完全熔化且硅熔体进入第一硅块层的缝隙中时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第一硅块层基础上和第一硅块层的缝隙底部的第一籽晶层基础上开始长晶；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到晶体硅，该晶体硅为类单晶硅锭。
本实施例制得的单晶硅锭的少子寿命不小于7us，类单晶硅锭的位错密度不大于2×104/cm2。
将该实施例制得的类单晶硅锭为原料经开方-切片-清洗制备得到类单晶硅片。
本发明提供的类单晶硅锭全单晶的面积比例达到90％以上，位错少且基本集中在硅锭的边角区域；利用本发明类单晶硅锭制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅锭制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例十六：
一种晶体硅的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例八的方法铺设籽晶层；
(2)在第二籽晶层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，第二硅块层阻挡硅熔体与第一硅块层之间的缝隙接触，待第二硅块层完全熔化且硅熔体进入第一硅块层的缝隙中时，调节热场形成过冷状态，使硅熔体在第一硅块层基础上和第一硅块层的缝隙底部的第一籽晶层基础上开始长晶；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到晶体硅，该晶体硅为类单晶硅锭。
本实施例制得的类单晶硅锭的少子寿命不小于7us，类单晶硅锭的位错密度不大于2×104/cm2。
将该实施例制得的类单晶硅锭为原料经开方-切片-清洗制备得到类单晶硅片。
本发明提供的类单晶硅锭全单晶的面积比例达到90％以上，位错少且基本集中在硅锭的边角区域；利用本发明类单晶硅锭制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅锭制得的电池效率提高0.2％以上。
对比实施例
为了验证本发明的有益效果，提供对比试验如下。
对比试验1：对比试验1在坩埚底部按照背景技术的方法铺设一层籽晶层，籽晶与籽晶之间紧密接触，籽晶与籽晶之间的缝隙较小。在籽晶上铺设硅料，控制籽晶不完全熔化，硅熔体在籽晶上长晶，制得类单晶硅锭，
将对比试验1和本发明实施例9-12制得的硅晶体的性能进行对比，对比结果如下表1所示：
表1
从表1中可以看出，本发明通过在第一籽晶层上设置了第二籽晶层，消除了拼接缝隙的影响，晶体硅不容易形成小角度晶界，减少了位错的增殖，提高了晶体硅质量。
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 (9)

1.一种籽晶的铺设方法，用于铸造晶体硅，其特征在于，包括以下步骤：
提供坩埚，在所述坩埚底部形成第一籽晶层；然后在所述第一籽晶层上铺设硅块，形成第二籽晶层，相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙，所述第一籽晶层和所述第二籽晶层构成籽晶层，所述籽晶层在垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。
2.如权利要求1所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述相邻两硅块之间的缝隙宽度为1-7cm。
3.如权利要求1所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，在所述坩埚底部铺设多块籽晶形成所述第一籽晶层，所述籽晶之间留有缝隙，所述第二籽晶层中的所述硅块覆盖在所述籽晶之间的缝隙上。
4.如权利要求1所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述第二籽晶层包括至少两层硅块层，所述第二籽晶层在垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。
5.如权利要求4所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，当所述第二籽晶层包括至少两层硅块层时，所述第二籽晶层的铺设方法为：在所述第一籽晶层上形成第一硅块层，所述第一硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；然后在所述第一硅块层上形成第二硅块层，所述第二硅块层覆盖在所述第一硅块层的所述缝隙上，且所述第二硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；然后再在所述第二硅块层形成第三硅块层，所述第三硅块层覆盖在所述第二硅块层的所述缝隙上，且所述第三硅块层的相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙；以此类推，在所述第一籽晶层上得到至少两层硅块层构成的所述第二籽晶层。
6.如权利要求1或4所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述第二籽晶层为一层硅块层或多层硅块层，当所述第二籽晶层为一层硅块层时，所述第二籽晶层的高度小于2cm；当所述第二籽晶层为多层硅块层时，所述多层硅块层中作为引晶基础的相邻两层硅块层中的上层硅块层的高度小于2cm。
7.如权利要求1或4所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述籽晶层还包括保护层，所述保护层为一层或多层硅材料，所述保护层的铺设方法为：在所述第二籽晶层上铺设硅材料，所述硅材料覆盖在所述第二籽晶层的所述缝隙上，形成所述保护层。
8.如权利要求1所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述第一籽晶层的籽晶和所述第二籽晶层的硅块的生长晶向差和侧面法向方向的晶向差中的至少一种为0度或大于10度。
9.一种晶体硅的铸锭方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供坩埚，在所述坩埚底部形成第一籽晶层；然后在所述第一籽晶层上铺设硅块，形成第二籽晶层，相邻两硅块之间留有宽度不小于1cm的缝隙，所述第一籽晶层和所述第二籽晶层构成籽晶层，所述籽晶层在垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙；
(2)在所述第二籽晶层上方填装硅料，加热使所述硅料熔化形成硅熔体，待所述硅熔体进入第二籽晶层的缝隙中且所述第二籽晶层不被完全熔化时，调节热场形成过冷状态，使所述硅熔体在所述第二籽晶层基础上和所述第二籽晶层缝隙底部的所述第一籽晶层基础上开始长晶；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到晶体硅。
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