CN105603507A - 一种籽晶的铺设方法、类单晶硅锭的制备方法和类单晶硅片 - Google Patents

一种籽晶的铺设方法、类单晶硅锭的制备方法和类单晶硅片 Download PDF

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CN105603507A CN201610077283.9A CN201610077283A CN105603507A CN 105603507 A CN105603507 A CN 105603507A CN 201610077283 A CN201610077283 A CN 201610077283A CN 105603507 A CN105603507 A CN 105603507A
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Abstract

本发明提供了一种籽晶的铺设方法，用于铸造类单晶，包括以下步骤：提供坩埚，在坩埚底部铺设第一硅材料，所述第一硅材料铺满所述坩埚底部形成第一保护层；然后在所述第一保护层上铺设籽晶，形成籽晶层；再在所述籽晶层上铺设第二硅材料，形成第二保护层。通过铺设第一保护层和第二保护层来保护籽晶，第一保护层阻隔坩埚底部杂质扩散，第二保护层阻隔硅料及坩埚中杂质气氛的杂质扩散，这二层保护层保护所述籽晶避免受到杂质的污染。本发明还提供了一种类单晶硅片及其制备方法。本发明提供的类单晶硅片位错较少、少子寿命较高，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。

Description

一种籽晶的铺设方法、类单晶硅锭的制备方法和类单晶硅片
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、类单晶硅锭的制备方法和类单晶硅片。
背景技术
目前，目前类单晶的铸造方法主要有无籽晶引晶和有籽晶引晶法，有籽晶引晶法是先将单晶硅籽晶铺设在石英坩埚底部，在熔化阶段保持籽晶不完全熔化，在单晶硅籽晶上进行引晶生长从而得到类单晶硅锭，图1为传统的籽晶铺设示意图，图2为按照图1的籽晶铺设方式制得的类单晶硅锭少子寿命测试图，图3为按照图1的籽晶铺设方式制得的类单晶硅锭的光致发光PL图。从图1-3中可知，将一定数量和一定尺寸的籽晶铺设在坩埚底部，这些籽晶2之间会存在或大或小的缝隙1，在硅料熔化过程中，类单晶硅籽晶容易被炉内的杂质气氛污染，特别是籽晶之间的缝隙，容易富集大量杂质，杂质产生杂质应力，同时也是造成晶体错排，产生位错，造成引晶生长时，位错繁殖，晶体中位错3容易呈现发散式生长，引起类单晶硅片的性能下降。
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，通过在坩埚铺设第一保护层和第二保护层来保护籽晶，避免籽晶被坩埚内的杂质污染。本发明还提供了一种类单晶硅锭的制备方法和类单晶硅片。
本发明第一方面提供了一种籽晶的铺设方法，用于铸造类单晶，包括以下步骤：
提供坩埚，在坩埚底部铺设第一硅材料，所述第一硅材料铺满所述坩埚底部形成第一保护层；然后在所述第一保护层上铺设籽晶，形成籽晶层；再在所述籽晶层上铺设第二硅材料，形成第二保护层。
优选地，所述第一保护层、所述籽晶层和所述第二保护层构成一复合层，所述复合层沿垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。
优选地，所述第一保护层与所述籽晶层之间涂覆有硅溶胶。
优选地，所述籽晶层与所述第二保护层之间涂覆有硅溶胶。
优选地，所述坩埚内壁与所述籽晶之间的缝隙设有硅片，所述硅片表面涂覆有硅溶胶。
优选地，所述第一硅材料和所述第二硅材料均为硅块。
优选地，所述第一保护层的厚度为5-10mm。
优选地，所述第二保护层的厚度为5-10mm。
本发明第一方面提供的籽晶的铺设方法，通过铺设第一保护层和第二保护层来保护籽晶，第一保护层阻隔坩埚底部杂质扩散，第二保护层阻隔硅料及坩埚中杂质气氛的杂质扩散，这二个保护层可以保护所述籽晶尤其是籽晶的缝隙避免受到杂质的污染。
第二方面，本发明提供了一种类单晶硅锭的制备方法，包括以下步骤：
(1)提供坩埚，在坩埚底部铺设第一硅材料，所述第一硅材料铺满所述坩埚底部形成第一保护层；然后在所述第一保护层上铺设籽晶，形成籽晶层；再在所述籽晶层上铺设第二硅材料，形成第二保护层；
(2)在所述第二保护层上方填装硅料，加热使所述硅料熔化形成硅熔体，待所述硅料和所述第二保护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；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到类单晶硅锭。
本发明第二方面提供的一种类单晶硅锭的制备方法，通过设置第一保护层和第二保护层，保护籽晶避免杂质的污染，制备得到类单晶硅锭位错较少，性能较好。
第三方面，本发明提供了一种类单晶硅片，所述类单晶硅片为按照上述所述制备方法制得的类单晶硅锭为原料经开方-切片-清洗制备得到。
本发明第三方面提供的一种类单晶硅片，位错较少，性能较好。
本发明提供的一种籽晶的铺设方法、类单晶硅锭的制备方法和类单晶硅片，具有以下有益效果：
(1)本发明提供的籽晶的铺设方法，通过设置第一保护层和第二保护层，保护籽晶避免受到杂质的污染；
(2)本发明提供的类单晶硅锭的制备方法易于操作，成本较低，适于大规模生产；
(3)本发明提供的类单晶硅片位错较少、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
图1为传统籽晶铺设示意图；
图2为按照图1籽晶铺设方式制得的类单晶硅锭的少子寿命测试图；
图3为按照图1籽晶铺设方式制得的类单晶硅锭的光致发光PL图；
图4为本发明一实施方式的籽晶铺设的侧视图；
图5为本发明实施例1的籽晶铺设的俯视图；
图6为本发明实施例5制得的类单晶硅锭的少子寿命测试图。
图中标号示意如下：2表示籽晶，1表示籽晶2之间的缝隙，3表示位错等缺陷，4表示第一保护层，5表示籽晶层，6表示第二保护层。
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。
图4为本发明一实施方式的籽晶铺设的侧视图；结合该图，具体叙述本发明第一方面提供的一种籽晶的铺设方法，用于铸造类单晶，包括以下步骤：
提供坩埚，在坩埚底部铺设第一硅材料，第一硅材料铺满坩埚底部形成第一保护层4；然后在第一保护层上铺设籽晶，形成籽晶层5；再在籽晶层上铺设第二硅材料，形成第二保护层6。
本发明一优选实施方式中，第一硅材料为硅块或硅片。
本发明一优选实施方式中，第二硅材料为硅块或硅片。
本发明一优选实施方式中，硅块为单晶硅块或多晶硅块。
本发明一优选实施方式中，硅块为[100]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。
当硅块多晶的晶界与坩埚底面平行时，可以避免杂质进入硅块的晶界中从而扩散生长。
本发明一优选实施方式中，硅块或硅片的数量为至少一个。
第一保护层和第二保护层中可以仅为一块硅块，即在坩埚底部铺设一整块硅块作为第一保护层，在籽晶层上铺设一整块硅块形成第二保护层，第一保护层和第二保护层中也可以含有多块硅块，多块硅块紧密接触形成第一保护层或第二保护层。
本发明一优选实施方式中，硅块的长宽为(100-1000)mm×(100-1000)mm，硅块的厚度为5-10mm。
本发明一优选实施方式中，第一保护层的厚度为5-10mm。
本发明一优选实施方式中，第一保护层的厚度为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。
第一保护层在该厚度范围内，可以很好地阻隔坩埚底部的杂质，避免杂质和籽晶接触、尤其是避免了杂质进入籽晶的缝隙，引起籽晶位错的增殖。
本发明一优选实施方式中，第二保护层的厚度为5-10mm。
本发明一优选实施方式中，第二保护层的厚度为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。
第二保护层在该厚度范围内，可以很好地阻隔坩埚中硅料的杂质以及坩埚中的杂质气氛，避免杂质和籽晶接触、尤其是避免了杂质进入籽晶的缝隙，引起籽晶位错的增殖。
本发明一优选实施方式中，籽晶的晶向为[100]、[110]或[111]。
本发明一优选实施方式中，籽晶的数量为至少一个，多个籽晶之间紧密接触形成籽晶层。
本发明一优选实施方式中，籽晶层的厚度为10-30mm。
本发明一优选实施方式中，籽晶层的厚度为10-20mm。
本发明一优选实施方式中，籽晶层的厚度为10mm、12mm、14mm、15mm、16mm、18mm或20mm。
本发明一优选实施方式中，籽晶层的厚度为20-30mm。
本发明一优选实施方式中，籽晶层的厚度为20mm、22mm、24mm、25mm、26mm、28mm或30mm。
本发明一优选实施方式中，籽晶的形状为长方体。
籽晶的尺寸大小可根据具体操作情况而定，具体不作限定。
本发明一优选实施方式中，籽晶的长宽为(156-702)mm×(78-156)mm，籽晶的厚度为15-20mm。
本发明一优选实施方式中，籽晶的长宽为156*156mm或籽晶的长宽为702*78mm，籽晶的厚度为15-20mm。
本发明实施方式中，第一保护层与籽晶层之间涂覆有硅溶胶。
本发明实施方式中，籽晶层与第二保护层之间涂覆有硅溶胶。
本发明一优选实施方式中，硅溶胶的质量浓度为20％-50％。
通过在第一保护层与籽晶层之间涂覆硅溶胶以及籽晶层与第二保护层之间涂覆硅溶胶，在熔化加热过程中，硅溶胶形成活性很高的纳米SiO2颗粒，SiO2颗粒会和籽晶发生反应，反应式为：Si+SiO2+Si＝Si-O-Si-O-Si，形成si-o键合，可以很好地保护籽晶免受硅液侵蚀和杂质扩散污染。
本发明实施方式中，坩埚内壁与籽晶之间的缝隙设有硅片，硅片表面涂覆有硅溶胶。
本发明实施方式中，坩埚内壁与复合层之间的缝隙设有硅片，硅片表面涂覆有硅溶胶。
本发明一优选实施方式中，硅片的长宽为156mm×(1-5mm)，硅片的高度和复合层的高度相同。
本发明一优选实施方式中，硅溶胶涂覆在硅片与复合层接触的一面。
在籽晶与坩埚之间的缝隙中设置硅片并在硅片上涂覆硅溶胶，在熔化加热过程中，硅溶胶形成活性很高的纳米SiO2颗粒，SiO2颗粒会和籽晶发生反应，形成si-o键合，可以保护籽晶免受坩埚侧壁的杂质污染以及硅液的侵蚀。
本发明实施方式中，第一保护层、籽晶层和第二保护层构成一复合层，复合层沿垂直于坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。
本发明一优选实施方式中，第一保护层包括至少两层硅块层。
本发明一优选实施方式中，当第一保护层包括至少两层硅块层时，第一保护层的铺设方法为：将多个硅块紧密接触铺满在坩埚底部形成第一层硅块层，然后再在第一层硅块层形成的缝隙上再覆盖一层紧密接触的硅块形成第二层硅块层，以使相邻的两个硅块层之间的缝隙相互错开，以此类推，得到至少两层硅块层构成的第一保护层，第一保护层沿垂直于坩埚底部方向上没有贯通的缝隙。
本发明一优选实施方式中，第二保护层包括至少两层硅块层。
本发明一优选实施方式中，当第二保护层包括至少两层硅块层时，第二保护层的铺设方法为：将多个硅块紧密接触铺设在籽晶层上形成第一层硅块层，然后再在第一层硅块层形成的缝隙上再覆盖一层紧密接触的硅块形成第二层硅块层，以使相邻的两个硅块层之间的缝隙相互错开，以此类推，得到至少两层硅块层构成的第二保护层，第二保护层沿垂直于坩埚底部方向上没有贯通的缝隙。
由于复合层沿垂直于坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙，籽晶缝隙中不会有杂质扩散也不会被硅液侵蚀，不会有位错大量在缝隙中繁殖生长。
本发明一优选实施方式中，第一保护层与籽晶层之间的缝隙是错开的。
本发明一优选实施方式中，籽晶层与第二保护层之间的缝隙是错开的。
当第一保护层包括多块硅块时，多块硅块紧密接触铺满在坩埚底部，然后将籽晶覆盖在第一保护层的缝隙上，以使第一保护层和籽晶层的缝隙是错开的，然后在籽晶层上铺设第二保护层，第二保护层的硅块覆盖在籽晶层的缝隙上，以使籽晶层与第二保护层之间的缝隙是错开的，第二保护层中的硅块紧密接触铺满籽晶层，这样第一保护层、籽晶层和第二保护层构成一复合层，该复合层沿垂直于坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙，第一保护层将籽晶和坩埚底部阻隔开来，避免坩埚底部杂质扩散到籽晶中，第二保护层将籽晶和硅料以及坩埚中的杂质气氛阻隔开来，避免硅料及坩埚中杂质气氛的杂质扩散到籽晶中。在硅料熔化过程中，第一保护层和第二保护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，故此时籽晶之间缝隙处新生成的缺陷较少。
本发明第一方面提供的籽晶的铺设方法，通过铺设第一保护层和第二保护层来保护籽晶，第一保护层用于阻隔坩埚底部杂质扩散，第二保护层用于阻隔硅料及坩埚中杂质气氛的杂质扩散，这二层保护层保护籽晶避免受到杂质的污染，减少熔化阶段中硅液对籽晶缝隙的渗入。
本发明第二方面提供了一种类单晶硅锭的制备方法，包括以下步骤：
(1)提供坩埚，在坩埚底部铺设第一硅材料，第一硅材料铺满坩埚底部形成第一保护层；然后在第一保护层上铺设籽晶，形成籽晶层；再在籽晶层上铺设第二硅材料，形成第二保护层；
(2)在第二保护层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，待硅料和第二保护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；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到类单晶硅锭。
本发明实施方式中，类单晶硅锭的少子寿命不少于8μs。
本发明实施方式中，类单晶硅锭的位错密度小于1.5×104/cm2。
本发明第二方面提供的一种类单晶硅锭的制备方法，通过设置第一保护层和第二保护层，保护籽晶避免杂质的污染，制备得到类单晶硅锭位错较少，少子寿命较高，性能较好。
本发明第三方面提供了一种类单晶硅片，类单晶硅片为按照上述的制备方法制得的类单晶硅锭为原料经开方-切片-清洗制备得到。
本发明第三方面提供的一种类单晶硅片，位错较少，少子寿命较高，性能较好。本发明提供的类单硅片一级片的比例达到70％以上；利用本发明类单晶硅片制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅片制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例1：
参照图4，一种籽晶的铺设方法，用于铸造类单晶，包括以下步骤：
提供坩埚，在坩埚底部按照5×5方式铺设一层长宽大小为156×156mm、厚度为5mm的[100]单晶硅块，硅块之间紧密接触铺满坩埚底部形成第一保护层4，然后在第一保护层4的硅块表面涂抹质量浓度为30％的硅溶胶(纯度为电子级)；涂抹好后，在第一保护层4上迅速铺垫一层[100]单晶籽晶，籽晶覆盖在第一保护层的缝隙上，中间的籽晶按照4×4形式铺设，籽晶的长宽大小为156×156mm，边上为4根籽晶边条，长宽大小702×78mm，籽晶的厚度15mm，铺设完成后形成籽晶层5，籽晶层5中籽晶的缝隙和第一保护层4硅块的缝隙是错开的；然后在籽晶层5表面涂抹质量浓度为30％的硅溶胶(纯度为电子级)，涂抹好后，在籽晶层上按照5×5方式迅速铺设一层[100]单晶硅块形成第二保护层6，硅块覆盖在籽晶层的缝隙上，硅块长宽尺寸大小为156×156mm，硅块的厚度5mm，籽晶层5中籽晶的缝隙和第二保护层6中硅块的缝隙是错开的。
图5为本发明实施例1的籽晶铺设的俯视图；图5a为第一保护层的铺设俯视图，图5b为籽晶层的铺设俯视图，图5c为第二保护层的铺设俯视图。铺设完成后，得到如图4的籽晶铺设的侧视图；
实施例2：
一种籽晶的铺设方法，用于铸造类单晶，包括以下步骤：
提供坩埚，在坩埚底部按照5×5方式铺设一层长宽大小为156×156mm、厚度为10mm的[100]单晶硅块，硅块之间紧密接触铺满坩埚底部形成第一保护层，然后在第一保护层的硅块表面涂抹质量浓度为30％的硅溶胶(纯度为电子级)；涂抹好后，在第一保护层上迅速铺垫一层[110]单晶籽晶，籽晶覆盖在第一保护层的缝隙上，中间的籽晶按照4×4形式铺设，籽晶的长宽大小为156×156mm，边上为4根籽晶边条，长宽大小702×78mm，籽晶的厚度20mm，铺设完成后形成籽晶层，籽晶层中籽晶的缝隙和第一保护层硅块的缝隙是错开的；然后在籽晶层表面涂抹质量浓度为30％的硅溶胶(纯度为电子级)，涂抹好后，在籽晶层上按照5×5方式迅速铺设一层柱状多晶硅块形成第二保护层，柱状多晶硅块覆盖在籽晶层的缝隙上，柱状多晶硅块的晶界和坩埚底面平行，硅块长宽尺寸大小为156×156mm，硅块的厚度10mm，籽晶层中籽晶的缝隙和第二保护层中硅块的缝隙是错开的。
实施例3：
一种籽晶的铺设方法，用于铸造类单晶，包括以下步骤：
提供坩埚，在坩埚底部按照5×5方式铺设一层长宽大小为156×156mm、厚度为8mm的[100]单晶硅块，硅块之间紧密接触铺满坩埚底部形成第一保护层，然后在第一保护层的硅块表面涂抹质量浓度为30％的硅溶胶(纯度为电子级)；涂抹好后，在第一保护层上迅速铺垫一层[111]单晶籽晶，籽晶覆盖在第一保护层的缝隙上，中间的籽晶按照4×4形式铺设，籽晶的长宽大小为156×156mm，边上为4根籽晶边条，长宽大小702×78mm，籽晶的厚度30mm，铺设完成后形成籽晶层，籽晶层中籽晶的缝隙和第一保护层硅块的缝隙是错开的；然后在籽晶层表面涂抹质量浓度为30％的硅溶胶(纯度为电子级)，涂抹好后，在籽晶层上按照5×5方式迅速铺设一层[100]单晶硅块形成第二保护层，硅块覆盖在籽晶层的缝隙上，硅块长宽尺寸大小156×156，硅块的厚度8mm，籽晶层中籽晶的缝隙和第二保护层中硅块的缝隙是错开的。
实施例4：
一种籽晶的铺设方法，用于铸造类单晶，包括以下步骤：
提供坩埚，在坩埚底部按照5×5方式铺设一层长宽大小为156×156mm、厚度为5mm的柱状多晶硅块，柱状多晶硅块的晶界和坩埚底面平行，硅块之间紧密接触铺满坩埚底部形成第一保护层，然后在第一保护层的硅块表面涂抹质量浓度为30％的硅溶胶(纯度为电子级)；涂抹好后，在第一保护层上迅速铺垫一层[100]单晶籽晶，籽晶覆盖在第一保护层的缝隙上，中间的籽晶按照4×4形式铺设，籽晶的长宽大小为156×156mm，边上为4根籽晶边条，长宽大小702×78mm，籽晶的厚度10mm，铺设完成后形成籽晶层，籽晶层中籽晶的缝隙和第一保护层硅块的缝隙是错开的；然后在籽晶层表面涂抹质量浓度为30％的硅溶胶(纯度为电子级)，涂抹好后，在籽晶层上按照5×5方式迅速铺设一层柱状多晶硅块形成第二保护层，硅块覆盖在籽晶层的缝隙上，柱状多晶硅块的晶界和坩埚底面平行，硅块长宽尺寸大小156×156，硅块的厚度5mm，籽晶层中籽晶的缝隙和第二保护层中硅块的缝隙是错开的。
实施例5：
一种类单晶硅锭的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例1的方法铺设得到第一保护层、籽晶层和第二保护层；
(2)在第二保护层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，待硅料和第二保护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；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到类单晶硅锭。
图6为本发明实施例制得的类单晶硅锭的少子寿命测试图。从图中可以看出，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。类单晶硅锭的少子寿命不少于8μs，类单晶硅锭的位错密度小于1.5×104/cm2。
按照上述的制备方法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。本发明提供的类单硅片一级片的比例达到70％以上(类单晶一级片是指单晶比例大于90％的硅片)，位错少；利用本发明类单晶硅片制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅片制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例6：
一种类单晶硅锭的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例2方法铺设得到第一保护层、籽晶层和第二保护层；
(2)在第二保护层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，待硅料和第二保护层完全熔化后形成的固液界面深入籽晶层时，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；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到类单晶硅锭。
类单晶硅锭的少子寿命不少于8μs，类单晶硅锭的位错密度小于1.5×104/cm2。
按照上述的制备方法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。本发明提供的类单硅片一级片的比例达到70％以上(类单晶一级片是指单晶比例大于90％的硅片)，位错少；利用本发明类单晶硅片制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅片制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例7：
一种类单晶硅锭的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例3的方法铺设得到第一保护层、籽晶层和第二保护层；
(2)在第二保护层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，待硅料和第二保护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；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到类单晶硅锭。
类单晶硅锭的少子寿命不少于8μs，类单晶硅锭的位错密度小于1.5×104/cm2。
按照上述的制备方法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。本发明提供的类单硅片一级片的比例达到70％以上(类单晶一级片是指单晶比例大于90％的硅片)，位错少；利用本发明类单晶硅片制得的太阳能电池片的转换效率比普通的类单晶硅片制得的电池效率提高0.2％以上。
实施例8：
一种类单晶硅锭的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照实施例4的方法铺设得到第一保护层、籽晶层和第二保护层；
(2)在第二保护层上方填装硅料，加热使硅料熔化形成硅熔体，待硅料和第二保护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；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到类单晶硅锭。
类单晶硅锭的少子寿命不少于8μs，类单晶硅锭的位错密度小于1.5×104/cm2。
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。
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 (10)

1.一种籽晶的铺设方法，用于铸造类单晶，其特征在于，包括以下步骤：
提供坩埚，在坩埚底部铺设第一硅材料，所述第一硅材料铺满所述坩埚底部形成第一保护层；然后在所述第一保护层上铺设籽晶，形成籽晶层；再在所述籽晶层上铺设第二硅材料，形成第二保护层。
2.如权利要求1所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述第一保护层、所述籽晶层和所述第二保护层构成一复合层，所述复合层沿垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。
3.如权利要求1所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述第一保护层与所述籽晶层之间涂覆有硅溶胶。
4.如权利要求1所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述籽晶层与所述第二保护层之间涂覆有硅溶胶。
5.如权利要求1所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述坩埚内壁与所述籽晶之间的缝隙设有硅片，所述硅片表面涂覆有硅溶胶。
6.如权利要求1所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述第一硅材料和所述第二硅材料均为硅块。
7.如权利要求1所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述第一保护层的厚度为5-10mm。
8.如权利要求1所述的籽晶的铺设方法，其特征在于，所述第二保护层的厚度为5-10mm。
9.一种类单晶硅锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供坩埚，在坩埚底部铺设第一硅材料，所述第一硅材料铺满所述坩埚底部形成第一保护层；然后在所述第一保护层上铺设籽晶，形成籽晶层；再在所述籽晶层上铺设第二硅材料，形成第二保护层；
(2)在所述第二保护层上方填装硅料，加热使所述硅料熔化形成硅熔体，待所述硅料和所述第二保护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；
(3)待全部硅熔体结晶完后，经退火冷却得到类单晶硅锭。
10.一种类单晶硅片，其特征在于，所述类单晶硅片是以权利要求9所述制备方法制得的类单晶硅锭为原料经开方-切片-清洗制备得到。
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