CN108642564A - 一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明创造涉及一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，所述方法是熔化和长晶过程中炉腔内的压力，随着时间不短变化；当炉腔内的压力降低时，硅熔液中的杂质，灰分更容易挥发出来，随着下一轮的降压过程，即大量气体抽出炉外的过程，气氛中的杂质和挥发由氩气迅速带出炉腔，实现杂质，灰分更容易挥发出来，并被氩气带出炉腔，所述多晶铸锭过程中，炉腔内的压强和氩气的流程是随着时间变化的，而非恒定值；因此，本发明具有提高铸锭的良品率、切片的良品率、提高硅片的品质的优点。
Description
技术领域
本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法。
背景技术
随着不可再生的传统能源日趋减少，光伏新能源日益受到重视，其中多晶硅太阳电池以其较高的性价比占据了大部分的市场份额，提高多晶硅电池转换效率和降低制造成本仍是光伏行业亟待解决了两大瓶颈。
多晶硅铸锭从普通铸锭到高效多晶铸锭工艺取得很大的进步，但和单晶相比，多晶硅的品质还有很大的提升空间，主要多晶存在杂质高，少子寿命低，位错密度大等难度，本技术通过工艺的改变，提高多晶的品质，降低生产成本。
本发明通过不断改变铸锭热场中气氛的，可以实现降低硅锭中的氧含量，降低氮化物，碳化物，以及氧化物的含量，铸锭良品率提升，杂质少导致切片良品率也大幅度上升，生产成本降低；由于硅锭中的杂质的减少，位错密度随即大幅度降低，少子寿命上升，硅片品质也大幅度提升；因此，开发一种提高铸锭的良品率、切片的良品率、提高硅片的品质的改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种通过改变铸锭炉内的气氛减少多晶铸锭中的杂质，提高铸锭的良品率和切片的良品率，提高硅片的品质的改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法。
本发明的目的是这样实现的：一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，其特征在于：所述方法是熔化和长晶过程中炉腔内的压力，随着时间不短变化；当炉腔内的压力降低时，硅熔液中的杂质，灰分更容易挥发出来，随着下一轮的降压过程，即大量气体抽出炉外的过程，气氛中的杂质和挥发由氩气迅速带出炉腔，实现杂质，灰分更容易挥发出来，并被氩气带出炉腔。
所述多晶铸锭过程中，炉腔内的压强和氩气的流程是随着时间变化的，而非恒定值。
所述铸锭过程中炉腔压强，炉内压强P1与P2是随着时间点不同随时间H1、H2、H3、H4变化的。
所述P1的压强范围在400mbar—800mbar，随着时间工段不同，压强做调整；P2的压强范围在100mbar—400mbar，随着时间工段不同，压强做调整。
所述工段时间H1、H2、H3、H4时间范围为0.3小时到2小时，根据实际需求H1、H2、H3、H4可以相等，也可以根据每一步做相应调整。
所述铸锭过程充入炉腔内氩气流程（如图1）随着时间变化而变化，氩气流量L1与L2是随着时间点不同随H5、H6、H7、H8的变化而变化的。
所述L1的氩气流程范围在40L/min—70L/min，L2的氩气流程在20L/min—40L/min，随着时间工段不同，每个步骤的时间内的氩气流程不同。
所述工段时间H5、H6、H7、H8时间范围为0.3小时到2小时，根据实际需求H5、H6、H7、H8可以相等，也可以根据每一步做相应调整。
所述时间点H1、H2、H3、H4与H5、H6、H7、H8没有联系，可以是在相同时间运行，也可以是交叉运行，炉腔内的压强变化和氩气的流程是独立控制的。
本发明的有益效果：使用本发明，可以明显提高硅锭的少子寿命，降低杂质的比例，提升铸锭的良品率，少子寿命提高0.1—0.5us，铸锭良品率提高1%-3%；杂质比例降低30%--50%，由于杂质的降低切片良品率提升1.5%—2%；当进气量一定或者变化过程中，熔化和长晶过程中炉腔内的压力随着时间，压力增加和降低；充入炉腔内的气体流程不是一成不变的，随着熔化，长晶过程的需要，充入炉腔内的气体流量也随着变化；因此，本发明具有提高铸锭的良品率、切片的良品率、提高硅片的品质的优点。
附图说明
图1是本发明一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法的铸锭过程中炉腔内的压强，随着时间的变化图。
图2是本发明一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法的铸锭过程中充入炉腔内的氩气随着时间的变化图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明
实施例1
一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法与普通气氛的工艺条件最大的不同在于熔化与长晶过程的中氩气的流量与压力的不同。
本发明并不仅限于实施例1, 实施例1的情况少子寿命提高了0.1us,碳含量降低6ppm,杂质浓度降低了0.7%，比例降低了超过40%，铸锭良品率提升2%。
实施例2
如图1-2所示，一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，其特征在于：所述方法是熔化和长晶过程中炉腔内的压力，随着时间不短变化；当炉腔内的压力降低时，硅熔液中的杂质，灰分更容易挥发出来，随着下一轮的降压过程，即大量气体抽出炉外的过程，气氛中的杂质和挥发由氩气迅速带出炉腔，实现杂质，灰分更容易挥发出来，并被氩气带出炉腔，所述多晶铸锭过程中，炉腔内的压强和氩气的流程是随着时间变化的，而非恒定值，所述铸锭过程中炉腔压强，炉内压强P1与P2是随着时间点不同随时间H1、H2、H3、H4变化的，所述P1的压强范围在400mbar—800mbar，随着时间工段不同，压强做调整；P2的压强范围在100mbar—400mbar，随着时间工段不同，压强做调整，所述工段时间H1、H2、H3、H4时间范围为0.3小时到2小时，根据实际需求H1、H2、H3、H4可以相等，也可以根据每一步做相应调整，所述铸锭过程充入炉腔内氩气流程（如图1）随着时间变化而变化，氩气流量L1与L2是随着时间点不同随H5、H6、H7、H8的变化而变化的，所述L1的氩气流程范围在40L/min—70L/min，L2的氩气流程在20L/min—40L/min，随着时间工段不同，每个步骤的时间内的氩气流程不同，所述工段时间H5、H6、H7、H8时间范围为0.3小时到2小时，根据实际需求H5、H6、H7、H8可以相等，也可以根据每一步做相应调整，所述时间点H1、H2、H3、H4与H5、H6、H7、H8没有联系，可以是在相同时间运行，也可以是交叉运行，炉腔内的压强变化和氩气的流程是独立控制的。
当进气量一定或者变化过程中，熔化和长晶过程中炉腔内的压力随着时间，压力增加和降低；充入炉腔内的气体流程不是一成不变的，随着熔化，长晶过程的需要，充入炉腔内的气体流量也随着变化；因此，本发明具有提高铸锭的良品率、切片的良品率、提高硅片的品质的优点。
具体实施方式是对本发明的进一步说明而非限制，对本领域普通技术人员来说在不脱离本发明实质内容的情况下对结构做进一步变换，而所有这些变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，其特征在于：所述方法是熔化和长晶过程中炉腔内的压力，随着时间不短变化；当炉腔内的压力降低时，硅熔液中的杂质，灰分更容易挥发出来，随着下一轮的降压过程，即大量气体抽出炉外的过程，气氛中的杂质和挥发由氩气迅速带出炉腔，实现杂质，灰分更容易挥发出来，并被氩气带出炉腔。
2.根据权利要求1所述的一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，其特征在于：所述多晶铸锭过程中，炉腔内的压强和氩气的流程是随着时间变化的，而非恒定值。
3.根据权利要求1所述的一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，其特征在于：所述铸锭过程中炉腔压强，炉内压强P1与P2是随着时间点不同随时间H1、H2、H3、H4变化的。
4.根据权利要求1所述的一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，其特征在于：所述P1的压强范围在400mbar—800mbar，随着时间工段不同，压强做调整；P2的压强范围在100mbar—400mbar，随着时间工段不同，压强做调整。
5.根据权利要求1所述的一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，其特征在于：所述工段时间H1、H2、H3、H4时间范围为0.3小时到2小时，根据实际需求H1、H2、H3、H4可以相等，也可以根据每一步做相应调整。
6.根据权利要求1所述的一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，其特征在于：所述铸锭过程充入炉腔内氩气流程（如图1）随着时间变化而变化，氩气流量L1与L2是随着时间点不同随H5、H6、H7、H8的变化而变化的。
7.根据权利要求1所述的一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，其特征在于：所述L1的氩气流程范围在40L/min—70L/min，L2的氩气流程在20L/min—40L/min，随着时间工段不同，每个步骤的时间内的氩气流程不同。
8.根据权利要求1所述的一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，其特征在于：所述工段时间H5、H6、H7、H8时间范围为0.3小时到2小时，根据实际需求H5、H6、H7、H8可以相等，也可以根据每一步做相应调整。
9.根据权利要求1所述的一种改变气氛条件提高多晶铸锭品质的方法，其特征在于：所述时间点H1、H2、H3、H4与H5、H6、H7、H8没有联系，可以是在相同时间运行，也可以是交叉运行，炉腔内的压强变化和氩气的流程是独立控制的。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109252214A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-01-22 | 包头美科硅能源有限公司 | 一种提高多晶硅铸锭炉炉内气氛洁净度的方法 |
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