CN105784436A - 一种硅块的少子寿命检测方法 - Google Patents

Abstract

本公开了一种少子寿命检测方法，包括：将待检测硅块在长度方向上分为底部测试区域以及顶部测试区域；对所述底部测试区域内距离底面距离小于第一距离的第一区域进行少子寿命检测；对顶部测试区域内距离顶面距离小于第二距离的第二区域进行少子寿命检测；根据少子寿命检测结果，切除所述待检测硅块底部少子寿命小于标准值的区域以及顶部少子寿命小于标准值的区域。可见，所述少子寿命检测方法在对待检测硅块进行少子寿命检测时，将其分为两个测试区域，仅对测试区域内预设的第一区域以及第二区域进行检测，解决了传统少子检测方法无法对长度超过设定阈值的硅块进行少子检测的问题。

Description

一种硅块的少子寿命检测方法

技术领域

本发明涉及硅锭质量检测技术领域，更具体的说，涉及一种硅块的少子寿命检测方法。

背景技术

目前，铸造多晶硅锭的检测中，硅锭切割后的硅块少子检测是很重要的环节，少子的寿命高低通常表征了硅块的电学性能，少子的寿命低的硅块切割成硅片后，制作的太阳能电池的转换效率较低，难以满足电能转换标准。

多晶硅锭是在铸锭炉的坩埚内铸造而成的，随着铸锭炉温度以及压力控制系统的日益完善，铸锭炉坩埚的容量也越来越大，所以铸造的硅锭体积也越来越大。硅锭切割后的硅块越来越长，而传统少子检测方法无法对长度超过设定阈值的硅块进行少子检测。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种硅块的少子寿命检测方法，所述少子寿命检测方法可以对长度超过设定阈值的硅块进行少子检测。

为实现上述目的，本申请提供了一种硅块的少子寿命检测方法，所述少子寿命检测方法包括：

将待检测硅块在长度方向上分为底部测试区域以及顶部测试区域；

对所述底部测试区域内距离底面距离小于第一距离的第一区域进行少子寿命检测；

对顶部测试区域内距离顶面距离小于第二距离的第二区域进行少子寿命检测；

根据少子寿命检测结果，切除所述待检测硅块底部少子寿命小于标准值的区域以及顶部少子寿命小于标准值的区域。

优选的，在上述少子寿命检测方法中，采用少子测试仪器对所述待检测硅块进行少子寿命检测。

优选的，在上述少子寿命检测方法中，所述少子测试仪器为SemilabWT-2000，SemilabWT-2000PV，或SemilabWT-2000PVN。

优选的，在上述少子寿命检测方法中，所述待检测硅块的长度范围为100mm-1000mm，包括端点值。

优选的，在上述少子寿命检测方法中，所述待检测硅块的长度为340mm、或500mm、或600mm。

优选的，在上述少子寿命检测方法中，所述第一距离的范围为100mm。

优选的，在上述少子寿命检测方法中，所述第二距离的范围为100mm。

优选的，在上述少子寿命检测方法中，所述对所述底部测试区域内距离底面距离小于第一距离的第一区域进行少子寿命检测包括：

采用少子测试仪器对所述第一区域进行少子寿命检测，根据所述少子寿命检测结果，生成所述待检测硅块的第一区域的少子寿命分布图；

根据所述标准值在所述少子寿命分布图中标记所述第一区域的待切割长度；

根据所述待切割长度在所述待检测硅块的底端划线，确定底端待切割位置。

优选的，在上述少子寿命检测方法中，所述对顶部测试区域内距离顶面距离小于第二距离的第二区域进行少子寿命检测包括：

采用少子测试仪器对所述第二区域进行少子寿命检测，根据所述少子寿命检测结果，生成所述待检测硅块的第二区域的少子寿命分布图；

根据所述标准值在所述少子寿命分布图中标记所述第二区域的待切割长度；

根据所述待切割长度在所述待检测硅块的顶端划线，确定顶端待切割位置。

通过上述描述可知，本申请所述的少子寿命检测方法包括：将待检测硅块在长度方向上分为底部测试区域以及顶部测试区域；对所述底部测试区域内距离底面距离小于第一距离的第一区域进行少子寿命检测；对顶部测试区域内距离顶面距离小于第二距离的第二区域进行少子寿命检测；根据少子寿命检测结果，切除所述待检测硅块底部少子寿命小于标准值的区域以及顶部少子寿命小于标准值的区域。可见，所述少子寿命检测方法在对待检测硅块进行少子寿命检测时，将其分为两个测试区域，仅对测试区域内预设的第一区域以及第二区域进行检测，解决了传统少子检测方法无法对长度超过设定阈值的硅块进行少子检测的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种硅铸锭的原理示意图；

图2为本申请实施例提供的一种硅锭切块的原理示意图；

图3为本申请实施例提供的一种硅块少子寿命检测方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种对待检测硅块进行少子寿命检测的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1和图2，图1为为本申请实施例提供的一种硅铸锭的原理示意图，图2为本申请实施例提供的一种硅锭切块的原理示意图。其中，图2(a)为硅锭13切割划线的正视图，图2(b)为硅锭13切割划线的俯视图。铸造完成后，将硅锭13从坩埚12内取出，沿着坩埚12的高度方向将硅锭13切成多个硅块11。

对硅块11进行少子寿命检测时，常规测试需要通过该少子测试仪器在硅块11长度方向上对其表面进行扫描，获取其少子寿命分布，然后将两端少子寿命小于标准值的区域切除。但是，现在的铸锭工艺制备的硅锭高度较大，导致切割后的硅块长度较大。如对于适用于内径为1000mm、高度为480mm的坩埚的铸锭炉，可制备高度在480mm内的硅锭，超出现有少子测试仪器的测试阈值，如果对少子测试仪器进行改进，每台少子测试仪器的改装费用在4万欧元左右，则成本较高。

对于硅块11进行少子寿命检测时，采用本实施例所述切块方式，硅块11的底端由于靠近坩埚12底部晶体缺陷较多，硅块11的顶部靠近坩埚12的顶部，虽然不接触坩埚12，但是由于直接接触铸锭炉内气体环境，晶体缺陷也较多。本申请实施例提供了一种硅块的少子寿命检测方法，该少子寿命检测方法采用如图2所示的分块方式，上分块方式可以使得硅块的两端的少子寿命较低，而硅块中间部分为硅锭13的中间区域，长晶时受到外界干扰小，晶体杂质等缺陷少，少子寿命高。在进行少子寿命检测时，仅需要对硅块两端进行切割即可。对硅块11进行少子寿命检测时，只要切除其底部与顶部少子寿命小于标准值的部分，以去除缺陷较多的部分，保证制备的太阳能电池片具有较高的转换效率。

根据大量历史数据统计，发明人研究发现，硅块11底部由于坩埚底部对长晶的影响，底部不符合标准值的平均切除长度在55mm左右，顶部由于坩埚12口部气体环境对长晶的影响，顶部不符合标准值的平均切除长度在15mm左右。因此，在对硅块11进行少子寿命检测时，采用上述分开方式对硅锭进行分块，这样仅就硅块两端设定长度范围内的区域进行少子寿命检测即可准确确认两端待切除部分的位置。这样，在进行少子寿命检测时，不局限于少子测试仪器的设定阈值长度的检测，可以实现对较大长度的硅块进行少子寿命检测。

基于上述描述，本申请实施例提供了一种硅块的少子寿命检测方法，所述少子寿命检测方法将硅块分为底部测试区域以及顶部测试区域，对于长度较长的硅块，可以仅就顶部与底部的设定区域进行测试即可实现少子寿命检测。

参考图3，图3为本申请实施例提供的一种少子寿命检测方法的流程示意图，用于对待检测硅块进行少子寿命检测，所述待检测硅块的分块方式采用上述描述方式，所述待检测硅块的顶部为铸锭时朝向坩埚口的部分，底部为铸锭时朝向坩埚底部的部分。该少子寿命检测方法包括：

步骤S11：将待检测硅块在长度方向上分为底部测试区域以及顶部测试区域。

所述待检测硅块的长度范围为100mm-1000mm，包括端点值。本申请实施例不仅可以对长度不超过340mm硅块进行少子寿命检测，还可以对长度为500mm与600mm硅块进行少子寿命检测。

步骤S12：对所述底部测试区域内距离底面距离小于第一距离的第一区域进行少子寿命检测。

参考图4，为本申请实施例提供的一种对待检测硅块11进行少子寿命检测的原理示意图。在其底部设置第一距离h1，顶部设置第二距离h2。

如上述，在坩埚高度方向切割硅锭，获取的待检测硅块，其顶部一般需要切除15mm，底部需要切除55mm，由于铸锭参数的波动等因素影响，切除的长度有波动，但不会超过100mm，因此，本实施例中优选的设定所述第一距离以及所述第二距离的均为100mm，在其他实施方式中，可以根据待检测硅块的长度，设置所述第一距离以及所述第二距离的取值在10mm-200mm范围内，以使得顶部与底部缺陷较多的区域被准确检测，以便于切除待检测硅锭的顶部与底部少子寿命不符合标准值的部分，保证后续切片制备的电池片具有较高的转换效率。

本申请实施例中，采用少子测试仪器对所述待检测硅块进行少子寿命检测。所述少子测试仪器为SemilabWT-2000，SemilabWT-2000PV，或SemilabWT-2000PVN。采用所述少子寿命检测方法，在使用上述少子测试仪时，不局限于长度不超过340mm的硅块少子寿命的检测，还可以对对长度为500mm与600mm硅块进行少子寿命检测，提高了少子测试仪器的使用范围。

如图4所示，常规检测方法需要对硅块11在长度方向上进行扫描检测，但是当硅块长度大于少子测试仪器阈值长度时，需要改进少子测试仪器的导轨以及探针等结构。本实施例优选的用于长度超过340mm的硅块的少子寿命检测。在待测试硅块长度不超过340mm时，可采用长度方向上的扫描方式。

少子测试仪在进行少子寿命检测时，在扫描移动方向上的检测宽度一般为100mm，设置所述第一距离以及第二距离均为100mm。本申请实施例所述测试方法，如图4所示，可以通过少子在测试仪器32在硅块11宽度方向P上进行扫描，直接对整个第一距离h1内的区域进行扫描，实现该区域的少子寿命的检测。

所述步骤S12包括：

步骤S121：采用少子测试仪器对所述第一区域进行少子寿命检测，根据所述少子寿命检测结果，生成所述待检测硅块的第一区域的少子寿命分布图。

通过少子测试仪器对第一区域对应的位置进行少子寿命检测后，会根据检测中的扫描结果生成对应的少子寿命分布图。

步骤S122：根据所述标准值在所述少子寿命分布图中标记所述第一区域的待切割长度。

由于改变了扫描方向，在宽度上述对硅块进行扫描，因此，对于少子寿命分布图需要将图像旋转90°，曲线设为0°看数据分布。将图像按照所述方式处理后，输入对应的标准值，在所述少子寿命分布图中标记处所述第一区域对应的待切割长度。

步骤S123：根据所述待切割长度在所述待检测硅块的底端划线，确定底端待切割位置。

步骤S13：对顶部测试区域内距离顶面距离小于第二距离的第二区域进行少子寿命检测。

采用上述同样的方式直接对整个第二距离h2内的区域进行扫描，实现该区域的少子寿命的检测。

所述步骤S13包括：

步骤S131：采用少子测试仪器对所述第二区域进行少子寿命检测，根据所述少子寿命检测结果，生成所述待检测硅块的第二区域的少子寿命分布图。

通过少子测试仪器对第二区域对应的位置进行少子寿命检测后，会根据检测中的扫描结果生成对应的少子寿命分布图。

步骤S132：根据所述标准值在所述少子寿命分布图中标记所述第二区域的待切割长度。

由于改变了扫描方向，在宽度上述对硅块进行扫描，因此，对于少子寿命分布图需要将图像旋转90°，曲线设为0°看数据分布。将图像按照所述方式处理后，输入对应的标准值，在所述少子寿命分布图中标记处所述第二区域对应的待切割长度。

步骤S133：根据所述待切割长度在所述待检测硅块的顶端划线，确定顶端待切割位置。

在本申请中，所述步骤S12与所述步骤S13的先后顺序可换，即也可以先进行步骤S13，再进行S12。

步骤S14：根据少子寿命检测的结果，切除所述待检测硅块底部少子寿命小于标准值的区域以及顶部少子寿命小于标准值的区域。

根据上述底端以及顶端的待切割位置进行切割，去除不符合标准值的区域。

当在步骤S12与步骤S13中确认各个区域对应的待切割长度时，可以通过探针在所述待检测硅块的底部与顶部进行自动定位，以便于划线切割。

通过上述描述可知，本申请实施例所述的硅块少子寿命检测方法在对待检测硅块进行少子寿命检测时，将其分为两个测试区域，仅对测试区域内预设的第一区域以及第二区域进行检测，解决了传统少子检测方法无法对长度超过设定阈值的硅块进行少子检测的问题。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种硅块的少子寿命检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

将待检测硅块在长度方向上分为底部测试区域以及顶部测试区域；

对所述底部测试区域内距离底面距离小于第一距离的第一区域进行少子寿命检测；

对顶部测试区域内距离顶面距离小于第二距离的第二区域进行少子寿命检测；

根据少子寿命检测的结果，切除所述待检测硅块底部少子寿命小于标准值的区域以及顶部少子寿命小于标准值的区域。

2.根据权利要求1所述的少子寿命检测方法，其特征在于，采用少子测试仪器对所述待检测硅块进行少子寿命检测。

3.根据权利要求2所述的少子寿命检测方法，其特征在于，所述少子测试仪器为SemilabWT-2000，SemilabWT-2000PV，或SemilabWT-2000PVN。

4.根据权利要求1所述的少子寿命检测方法，其特征在于，所述待检测硅块的长度范围为100mm-1000mm，包括端点值。

5.根据权利要求4所述的少子寿命检测方法，其特征在于，所述待检测硅块的长度为340mm、或500mm、或600mm。

6.根据权利要求1所述的少子寿命检测方法，其特征在于，所述第一距离的范围为100mm。

7.根据权利要求1所述的少子寿命检测方法，其特征在于，所述第二距离的范围为100mm。

8.根据权利要求1所述的少子寿命检测方法，其特征在于，所述对所述底部测试区域内距离底面距离小于第一距离的第一区域进行少子寿命检测包括：

采用少子测试仪器对所述第一区域进行少子寿命检测，根据所述少子寿命检测结果，生成所述待检测硅块的第一区域的少子寿命分布图；

根据所述标准值在所述少子寿命分布图中标记所述第一区域的待切割长度；

根据所述待切割长度在所述待检测硅块的底端划线，确定底端待切割位置。

9.根据权利要求1所述的少子寿命检测方法，其特征在于，所述对顶部测试区域内距离顶面距离小于第二距离的第二区域进行少子寿命检测包括：

采用少子测试仪器对所述第二区域进行少子寿命检测，根据所述少子寿命检测结果，生成所述待检测硅块的第二区域的少子寿命分布图；

根据所述标准值在所述少子寿命分布图中标记所述第二区域的待切割长度；

根据所述待切割长度在所述待检测硅块的顶端划线，确定顶端待切割位置。