CN106087042A - 一种多晶铸锭用籽晶的制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多晶铸锭用籽晶的制作方法，包括：提供一制作出的硅块；切下位于所述硅块尾部的籽晶未熔层；烘烤所述籽晶未熔层，并去除位于所述籽晶未熔层底部的残留胶体；对所述籽晶未熔层进行酸洗浸泡，持续第一预设时间；将所述籽晶未熔层破碎成籽晶颗粒；利用强酸混合液浸泡所述籽晶颗粒，持续第二预设时间；对所述籽晶颗粒进行冲洗、超声清洗和烘干，得到多晶铸锭用籽晶。本申请提供的上述多晶铸锭用籽晶的制作方法，能够对底部未熔层重复利用，得到性质稳定且高效的籽晶，改善多晶铸锭的晶体质量，降低生产成本。

Description

一种多晶铸锭用籽晶的制作方法

技术领域

本发明属于光伏设备制造技术领域，特别是涉及一种多晶铸锭用籽晶的制作方法。

背景技术

目前，晶体硅太阳能电池占据着光伏产业的主导地位。而硅片的成本占到了单/多晶体硅成本的一半以上，因此降低硅片的成本，提高硅片的质量，对于光伏行业的发展有着极其重要的意义。

在利用铸锭炉采用半熔工艺生长铸造多晶晶体时，需要在石英坩埚底部放置细颗粒料作为籽晶来形核引晶。籽晶作为半熔高效形核的根本，在铸锭过程中是最为重要的一环，没有品质高的籽晶就不能形成高效的半熔硅锭，但是由于现有的籽晶都是原生硅颗粒料的籽晶，如：REC4021、MEMC、Wacker公司等颗粒料，市场采购价格较高，籽晶成本很高，且都不重复利用，切断下来的籽晶未熔层都是作为回炉使用，成本相对占比高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种多晶铸锭用籽晶的制作方法，能够对底部未熔层重复利用，得到性质稳定且高效的籽晶，改善多晶铸锭的晶体质量，降低生产成本。

本申请公开的一种多晶铸锭用籽晶的制作方法，包括：

提供一制作出的硅块；

切下位于所述硅块尾部的籽晶未熔层；

烘烤所述籽晶未熔层，并去除位于所述籽晶未熔层底部的残留胶体；

对所述籽晶未熔层进行酸洗浸泡，持续第一预设时间；

将所述籽晶未熔层破碎成籽晶颗粒；

利用强酸混合液浸泡所述籽晶颗粒，持续第二预设时间；

对所述籽晶颗粒进行冲洗、超声清洗和烘干，得到多晶铸锭用籽晶。

优选的，在上述多晶铸锭用籽晶的制作方法中，所述切下位于所述硅块尾部的籽晶未熔层包括：

在所述硅块尾部底面以上1.5厘米至2厘米的位置划线，并在划线的位置切下所述籽晶未熔层。

优选的，在上述多晶铸锭用籽晶的制作方法中，所述利用强酸混合液浸泡所述籽晶颗粒为：

利用王水、盐酸氢氟酸混合液或硝酸氢氟酸混合液浸泡所述籽晶颗粒。

优选的，在上述多晶铸锭用籽晶的制作方法中，所述持续第二预设时间为：

持续4小时至8小时。

优选的，在上述多晶铸锭用籽晶的制作方法中，所述持续第一预设时间为：

持续40秒至100秒。

优选的，在上述多晶铸锭用籽晶的制作方法中，所述烘烤所述籽晶未熔层为：

烘烤所述籽晶未熔层4小时至8小时。

优选的，在上述多晶铸锭用籽晶的制作方法中，所述将所述籽晶未熔层破碎成籽晶颗粒为：

将所述籽晶未熔层破碎成粒径范围为2毫米至8毫米的籽晶颗粒。

优选的，在上述多晶铸锭用籽晶的制作方法中，

所述对所述籽晶颗粒进行冲洗、超声清洗和烘干为：

对所述籽晶颗粒利用纯净水或超纯水进行冲洗，再超声清洗40分钟至80分钟，然后烘干4小时至8小时。

通过上述描述可知，本发明提供的上述多晶铸锭用籽晶的制作方法，先提供一制作出的硅块，然后切下位于所述硅块尾部的籽晶未熔层，然后烘烤所述籽晶未熔层，并去除位于所述籽晶未熔层底部的残留胶体，再对所述籽晶未熔层进行酸洗浸泡，持续第一预设时间，将所述籽晶未熔层破碎成籽晶颗粒，再利用强酸混合液浸泡所述籽晶颗粒，持续第二预设时间，最后对所述籽晶颗粒进行冲洗、超声清洗和烘干，得到多晶铸锭用籽晶，因此能够对底部未熔层重复利用，得到性质稳定且高效的籽晶，改善多晶铸锭的晶体质量，降低生产成本。

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第一种多晶铸锭用籽晶的制作方法的示意图；

图2为本申请实施例所使用的硅块的示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想在于提供一种多晶铸锭用籽晶的制作方法，能够对底部未熔层重复利用，得到性质稳定且高效的籽晶，改善多晶铸锭的晶体质量，降低生产成本。

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。

本申请实施例提供的第一种多晶铸锭用籽晶的制作方法如图1所示，图1为本申请实施例提供的第一种多晶铸锭用籽晶的制作方法的示意图。该方法包括如下步骤：

S1：提供一制作出的硅块；

参考图2，图2为本申请实施例所使用的硅块的示意图，其整体为硅块1，其下部为坩埚面7，可以先在特定位置划线，然后将其分为多个部分，具体的，在上部画出头部划线2，在此处截下硅块头部3。

S2：切下位于所述硅块尾部的籽晶未熔层；

继续参考图2，在硅块1的靠近坩埚面的部位4画出尾部划线4，在此处截下硅块尾部5，然后在硅块尾部5的下部切下籽晶未熔层6，将籽晶未熔层6及正常尾料部分分开存放，将所述正常尾料部分进行正常的酸洗浸泡、超声清洗、烘干及打包可正常作为硅料投炉，此处不再赘述。

S3：烘烤所述籽晶未熔层，并去除位于所述籽晶未熔层底部的残留胶体；

在该步骤中，由于胶体并不是后续作为籽晶时所需的部分，而且胶体的存在还会影响籽晶的纯净度，因此必须把残留胶体去除掉，其中，可以利用打磨机和打磨片去除残留胶体。

S4：对所述籽晶未熔层进行酸洗浸泡，持续第一预设时间；

在该步骤中，可以利用盐酸或硝酸进行浸泡，目的是去除籽晶未熔层表面的杂质。

S5：将所述籽晶未熔层破碎成籽晶颗粒；

现有技术中对于整块籽晶未熔层的孔洞内的杂质难以清洗，而籽晶未熔层在破碎之后，就将杂质全部暴露和分散在外表面，这样就便于在后续步骤中去除，这就解决了难以清洗干净的问题，其中，可以利用专业的颚式破碎机进行破碎。

S6：利用强酸混合液浸泡所述籽晶颗粒，持续第二预设时间；

在该步骤中，可以利用配制出的王水浸泡籽晶颗粒，这样杂质去除效果更好。

S7：对所述籽晶颗粒进行冲洗、超声清洗和烘干，得到多晶铸锭用籽晶。

其中，可以利用纯净水或者超纯水进行冲洗，在该步骤中得到的籽晶就能够作为底部形核层进行铸锭投炉。

通过上述描述可知，本申请实施例提供的上述多晶铸锭用籽晶的制作方法，先提供一制作出的硅块，然后切下位于所述硅块尾部的籽晶未熔层，然后烘烤所述籽晶未熔层，并去除位于所述籽晶未熔层底部的残留胶体，再对所述籽晶未熔层进行酸洗浸泡，持续第一预设时间，将所述籽晶未熔层破碎成籽晶颗粒，再利用强酸混合液浸泡所述籽晶颗粒，持续第二预设时间，最后对所述籽晶颗粒进行冲洗、超声清洗和烘干，得到多晶铸锭用籽晶，因此能够对底部未熔层重复利用，得到性质稳定且高效的籽晶，改善多晶铸锭的晶体质量，降低生产成本。

本申请实施例提供的第二种多晶铸锭用籽晶的制作方法，是在上述第一种多晶铸锭用籽晶的制作方法的基础上，还包括如下技术特征：

所述切下位于所述硅块尾部的籽晶未熔层包括：

在所述硅块尾部底面以上1.5厘米至2厘米的位置划线，并在划线的位置切下所述籽晶未熔层。这可以根据具体的硅块的情况，适应性的调整划线位置，在划线位置切下籽晶未熔层。

本申请实施例提供的第三种多晶铸锭用籽晶的制作方法，是在上述第一种多晶铸锭用籽晶的制作方法的基础上，还包括如下技术特征：

所述利用强酸混合液浸泡所述籽晶颗粒为：

利用王水、盐酸氢氟酸混合液或硝酸氢氟酸混合液浸泡所述籽晶颗粒。这三种强酸混合液均能够深入彻底的清除籽晶颗粒表面的杂质，因此能够保证籽晶颗粒的洁净度。

本申请实施例提供的第四种多晶铸锭用籽晶的制作方法，是在上述第一种多晶铸锭用籽晶的制作方法的基础上，还包括如下技术特征：

所述持续第二预设时间为：

持续4小时至8小时。

需要说明的是，经过4小时至8小时的强酸混合液浸泡之后，能够保证全部去除籽晶表面的杂质，实际操作中，可以根据具体的籽晶颗粒的数量，适应性的调整浸泡时间，此处并不做任何限制。

本申请实施例提供的第五种多晶铸锭用籽晶的制作方法，是在上述第一种多晶铸锭用籽晶的制作方法的基础上，还包括如下技术特征：

所述持续第一预设时间为：

持续40秒至100秒。

需要说明的是，经过40秒至100秒的酸浸泡之后，就能够保证所述籽晶未熔层具有洁净的表面，不会对后续的流程引入杂质。

本申请实施例提供的第六种多晶铸锭用籽晶的制作方法，是在上述第一种至第五种多晶铸锭用籽晶的制作方法中任一种的基础上，还包括如下技术特征：

所述烘烤所述籽晶未熔层为：

烘烤所述籽晶未熔层4小时至8小时。这样就能够保证籽晶未熔层底部的残留胶受热熔化，与籽晶未熔层之间的结合力减弱，从而能够便于去除。

本申请实施例提供的第七种多晶铸锭用籽晶的制作方法，是在上述第一种至第五种多晶铸锭用籽晶的制作方法中任一种的基础上，还包括如下技术特征：

所述将所述籽晶未熔层破碎成籽晶颗粒为：

将所述籽晶未熔层破碎成粒径范围为2毫米至8毫米的籽晶颗粒。这种尺寸的籽晶颗粒在后续步骤中当作籽晶时利于形核。

本申请实施例提供的第八种多晶铸锭用籽晶的制作方法，是在上述第七种多晶铸锭用籽晶的制作方法的基础上，还包括如下技术特征：

所述对所述籽晶颗粒进行冲洗、超声清洗和烘干为：

对所述籽晶颗粒利用纯净水或超纯水进行冲洗，再超声清洗40分钟至80分钟，然后烘干4小时至8小时。利用这种工艺，能够保证得到的籽晶颗粒表面没有任何杂质或其他物质，达到正常籽晶的标准，能够达到原生硅颗粒料籽晶的相同引晶效果和电池转换效率。

综上所述，本申请实施例提供的多晶铸锭用籽晶的制作方法，能够为半熔高效铸锭提供一种性质稳定价格较低及能达到高效要求的新型籽晶料，可以重复再生利用，将原回炉用未熔层作为高效籽晶使用，节约了外购籽晶的成本，大大提高生产效益，且该破碎籽晶可以调节籽晶大小和颗粒均匀度，改善了多晶铸锭的晶体质量，可以根据工艺调整来提供更多种类的籽晶进行匹配，使效益最大化。

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 (8)

1.一种多晶铸锭用籽晶的制作方法，其特征在于，包括：

提供一制作出的硅块；

切下位于所述硅块尾部的籽晶未熔层；

烘烤所述籽晶未熔层，并去除位于所述籽晶未熔层底部的残留胶体；

对所述籽晶未熔层进行酸洗浸泡，持续第一预设时间；

将所述籽晶未熔层破碎成籽晶颗粒；

利用强酸混合液浸泡所述籽晶颗粒，持续第二预设时间；

对所述籽晶颗粒进行冲洗、超声清洗和烘干，得到多晶铸锭用籽晶。

2.根据权利要求1所述的多晶铸锭用籽晶的制作方法，其特征在于，所述切下位于所述硅块尾部的籽晶未熔层包括：

在所述硅块尾部底面以上1.5厘米至2厘米的位置划线，并在划线的位置切下所述籽晶未熔层。

3.根据权利要求1所述的多晶铸锭用籽晶的制作方法，其特征在于，所述利用强酸混合液浸泡所述籽晶颗粒为：

利用王水、盐酸氢氟酸混合液或硝酸氢氟酸混合液浸泡所述籽晶颗粒。

4.根据权利要求1所述的多晶铸锭用籽晶的制作方法，其特征在于，所述持续第二预设时间为：

持续4小时至8小时。

5.根据权利要求1所述的多晶铸锭用籽晶的制作方法，其特征在于，所述持续第一预设时间为：

持续40秒至100秒。

6.根据权利要求1-5任一项所述的多晶铸锭用籽晶的制作方法，其特征在于，

所述烘烤所述籽晶未熔层为：

烘烤所述籽晶未熔层4小时至8小时。

7.根据权利要求1-5任一项所述的多晶铸锭用籽晶的制作方法，其特征在于，

所述将所述籽晶未熔层破碎成籽晶颗粒为：

将所述籽晶未熔层破碎成粒径范围为2毫米至8毫米的籽晶颗粒。

8.根据权利要求7所述的多晶铸锭用籽晶的制作方法，其特征在于，

所述对所述籽晶颗粒进行冲洗、超声清洗和烘干为：

对所述籽晶颗粒利用纯净水或超纯水进行冲洗，再超声清洗40分钟至80分钟，然后烘干4小时至8小时。