CN106591945A - 一种多晶硅复投方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多晶硅技术领域，尤其是一种多晶硅复投方法；以棒状原生多晶硅为初装原料加入石英坩埚中，并置于单晶炉主室中加热熔融；将平均粒径为1‑1.5mm的颗粒状多晶硅装入复投器，复投器将多晶硅分别投放在两层闸板上，使用时，两层闸板中位于下方的闸板先打开将物料由单晶炉副室进入到单晶炉主室中，然后下方的闸板闭合，位于上方的闸板打开将多晶硅投放到位于下方的闸板上，复投器继续投料，从而实现连续投料；本发明中采用连续复投工艺实现单炉次多颗单晶连续生产，解决现有太阳能级直拉单晶硅生产中首次投料量不足、坩埚利用率低以及埚底料剩出多的问题，方法采用的设备简单、操作简便，可有效降低生产成本提高生产成本。

Description

一种多晶硅复投方法
技术领域
本发明涉及多晶硅技术领域，尤其是一种多晶硅复投方法。
背景技术
多晶硅，是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。利用价值：从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
通常情况下，太阳能级直拉单晶硅的生产采用直拉单晶炉，基本生产工艺流程为：装料→化料→提拉单晶→取棒→停炉、清炉。生产所用原料为块状多晶硅，一次性投入单晶炉的石英坩埚中。由于块体原料之间存在较大空隙，造成实际投料量小于最大投料量，因此单炉单晶的实际产出量小于最大值。一般生产所用坩埚为石英坩埚，其平均寿命为80-100小时左右。每生产1颗单晶需消耗坩埚1支，因此坩埚用量大且利用率低，不利于降低生产成本。每生产 1 颗单晶剩出3-8Kg埚底料，其需通过专门工艺与坩埚分离，才可以再利用。因此，原料不能有效充分利用，增加了生产成本。每炉次单晶产出1颗，相邻炉次之间由于 清炉、更换坩埚等操作需消耗较长停炉时间，延长了生产周期，不能实现连续生产作业，生产效率较低。
发明内容
本发明的目的是：克服现有技术中的不足，提供一种操作连续性强，生产效率高的多晶硅复投方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种多晶硅复投方法，所述方法包括以下步骤：
（1）以棒状原生多晶硅为初装原料加入石英坩埚中，并置于单晶炉主室中加热熔融；
（2）将平均粒径为1-1.5mm的颗粒状多晶硅装入复投器，所述复投器的出料口位于单晶炉副室的进料口内，单晶炉副室内有两层闸板，所述两层闸板分别包括左板和右板，复投器将多晶硅分别投放在两层闸板上，使用时，两层闸板中位于下方的闸板先打开将物料由单晶炉副室进入到单晶炉主室中，然后下方的闸板闭合，位于上方的闸板打开将多晶硅投放到位于下方的闸板上，复投器继续投料，从而实现连续投料；
（3）进入到主室中的多晶硅熔融后按照常规方法拉制单晶，单晶提拉结束后，晶体以450-500mm/h 速度缓慢上升冷却100-120 分钟，然后将晶棒快速升到副炉室充氩气，取出。
优选的，所述左板和右板上分别有左弧形斜板和右弧形斜板，所述左弧形斜板和右弧形斜板构成一个锥形槽，所述锥形槽为与闸板的中心位置。
优选的，所述步骤（3）中单晶提拉结束后，晶体以480mm/h 速度缓慢上升冷却120分钟。
采用本发明的技术方案的有益效果是：
本发明中采用连续复投工艺实现单炉次多颗单晶连续生产，解决现有太阳能级直拉单晶硅生产中首次投料量不足、坩埚利用率低以及埚底料剩出多的问题，方法采用的设备简单、操作简便，可有效降低生产成本提高生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
一种多晶硅复投方法，包括以下步骤：
（1）以棒状原生多晶硅为初装原料加入石英坩埚中，并置于单晶炉主室中加热熔融；
（2）将平均粒径为1-1.5mm的颗粒状多晶硅装入复投器，复投器的出料口位于单晶炉副室的进料口内，单晶炉副室内有两层闸板，两层闸板分别包括左板和右板，复投器将多晶硅分别投放在两层闸板上，使用时，两层闸板中位于下方的闸板先打开将物料由单晶炉副室进入到单晶炉主室中，然后下方的闸板闭合，位于上方的闸板打开将多晶硅投放到位于下方的闸板上，复投器继续投料，从而实现连续投料；
（3）进入到主室中的多晶硅熔融后按照常规方法拉制单晶，单晶提拉结束后，晶体以450mm/h 速度缓慢上升冷却100分钟，然后将晶棒快速升到副炉室充氩气，取出。
其中，左板和右板上分别有左弧形斜板和右弧形斜板，左弧形斜板和右弧形斜板构成一个锥形槽，锥形槽为与闸板的中心位置。
实施例2
一种多晶硅复投方法，包括以下步骤：
（1）以棒状原生多晶硅为初装原料加入石英坩埚中，并置于单晶炉主室中加热熔融；
（2）将平均粒径为1-1.5mm的颗粒状多晶硅装入复投器，复投器的出料口位于单晶炉副室的进料口内，单晶炉副室内有两层闸板，两层闸板分别包括左板和右板，复投器将多晶硅分别投放在两层闸板上，使用时，两层闸板中位于下方的闸板先打开将物料由单晶炉副室进入到单晶炉主室中，然后下方的闸板闭合，位于上方的闸板打开将多晶硅投放到位于下方的闸板上，复投器继续投料，从而实现连续投料；
（3）进入到主室中的多晶硅熔融后按照常规方法拉制单晶，单晶提拉结束后，晶体以480mm/h 速度缓慢上升冷却120 分钟，然后将晶棒快速升到副炉室充氩气，取出。
其中，左板和右板上分别有左弧形斜板和右弧形斜板，左弧形斜板和右弧形斜板构成一个锥形槽，锥形槽为与闸板的中心位置。
实施例3
一种多晶硅复投方法，包括以下步骤：
（1）以棒状原生多晶硅为初装原料加入石英坩埚中，并置于单晶炉主室中加热熔融；
（2）将平均粒径为1-1.5mm的颗粒状多晶硅装入复投器，复投器的出料口位于单晶炉副室的进料口内，单晶炉副室内有两层闸板，两层闸板分别包括左板和右板，复投器将多晶硅分别投放在两层闸板上，使用时，两层闸板中位于下方的闸板先打开将物料由单晶炉副室进入到单晶炉主室中，然后下方的闸板闭合，位于上方的闸板打开将多晶硅投放到位于下方的闸板上，复投器继续投料，从而实现连续投料；
（3）进入到主室中的多晶硅熔融后按照常规方法拉制单晶，单晶提拉结束后，晶体以500mm/h 速度缓慢上升冷却120 分钟，然后将晶棒快速升到副炉室充氩气，取出。
其中，左板和右板上分别有左弧形斜板和右弧形斜板，左弧形斜板和右弧形斜板构成一个锥形槽，锥形槽为与闸板的中心位置。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种多晶硅复投方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）以棒状原生多晶硅为初装原料加入石英坩埚中，并置于单晶炉主室中加热熔融；
（2）将平均粒径为1-1.5mm的颗粒状多晶硅装入复投器，所述复投器的出料口位于单晶炉副室的进料口内，单晶炉副室内有两层闸板，所述两层闸板分别包括左板和右板，复投器将多晶硅分别投放在两层闸板上，使用时，两层闸板中位于下方的闸板先打开将物料由单晶炉副室进入到单晶炉主室中，然后下方的闸板闭合，位于上方的闸板打开将多晶硅投放到位于下方的闸板上，复投器继续投料，从而实现连续投料；
（3）进入到主室中的多晶硅熔融后按照常规方法拉制单晶，单晶提拉结束后，晶体以450-500mm/h 速度缓慢上升冷却100-120 分钟，然后将晶棒快速升到副炉室充氩气，取出。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅复投方法，其特征在于：所述左板和右板上分别有左弧形斜板和右弧形斜板，所述左弧形斜板和右弧形斜板构成一个锥形槽，所述锥形槽为与闸板的中心位置。
3.根据权利要求1所述的一种多晶硅复投方法，其特征在于：所述步骤（3）中单晶提拉结束后，晶体以480mm/h 速度缓慢上升冷却120 分钟。
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