CN113373503A - 一种籽晶铺设方法、单晶硅锭的制备方法和单晶硅锭 - Google Patents
一种籽晶铺设方法、单晶硅锭的制备方法和单晶硅锭 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供了一种籽晶铺设方法,用于单晶硅锭的铸造,包括:提供坩埚,在所述坩埚的底部铺设籽晶层,所述籽晶层由三种籽晶错位拼接形成,每种所述籽晶分别至少包括一块;其中,所述三种籽晶的生长面晶向相同,所述三种籽晶的侧面晶向不同,所述生长面晶向为<001>、<011>或<111>;当所述三种籽晶的其中一种籽晶包括多块时,多块所述一种籽晶之间互不接触。由所述籽晶铺设方法铺设的籽晶层,能有利于减少晶体位错比例,提高硅锭的质量。本申请还提供了一种单晶硅锭的制备方法和单晶硅锭。
Description
技术领域
本申请涉及单晶硅铸锭技术领域,特别是涉及一种籽晶铺设方法、单晶硅锭的制备方法和单晶硅锭。
背景技术
据统计,太阳电池产业是近几年发展最快的产业之一,并且在各种类型的太阳电池中,晶体硅太阳电池由于其转换效率高,技术成熟而继续保持领先地位。其中,单晶硅或类单晶硅太阳能电池具有相对更高的光电转换效率。目前生产铸造硅锭的过程中常在坩埚底部铺设一层单晶籽晶,在单晶籽晶上面装正常硅料,然后按照工艺制备得到单晶硅锭。然而,传统籽晶拼接形成的籽晶层中,各个籽晶之间在引晶后,往往容易形成小角度晶界,导致长晶过程中容易产生位错,大幅度降低了晶体硅体少子寿命,影响硅锭的质量。
发明内容
鉴于此,本申请实施例提供了一种籽晶铺设方法、单晶硅锭的制备方法和单晶硅锭,由所述籽晶铺设方法铺设的籽晶层,在高温阶段能避免相邻籽晶块之间产生挤压应力,有利于减少晶体位错比例,提高硅锭的质量。
第一方面,本申请提供了一种籽晶铺设方法,用于单晶硅锭的铸造,包括:
提供坩埚,在所述坩埚的底部铺设籽晶层,所述籽晶层由三种籽晶错位拼接形成,每种所述籽晶分别至少包括一块;其中,所述三种籽晶的生长面晶向相同,所述三种籽晶的侧面晶向不同,所述生长面晶向为<001>、<011>或<111>;当所述三种籽晶的其中一种籽晶包括多块时,多块所述一种籽晶之间互不接触。
可选地,所述三种籽晶为宽度相同,长度不同的长方体形状;所述三种籽晶包括第一籽晶、第二籽晶和第三籽晶,所述第三籽晶的长度大于所述第一籽晶的长度,所述第一籽晶的长度大于所述第二籽晶的长度;所述第二籽晶和所述第三籽晶的长度之和大于两倍所述第一籽晶长度。
可选地,所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶按(ABACAB)n的顺序,沿长度方向排列得到第一排籽晶组;所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶按(BCBABC)m的顺序,沿长度方向排列得到第二排籽晶组;所述籽晶层由所述第一排籽晶组和所述第二排籽晶组间隔拼接形成,其中,A为所述第一籽晶,B为所述第二籽晶,C为所述第三籽晶,n为大于或等于1的正整数,m为大于或等于1的正整数。
可选地,所述籽晶层由所述第一排籽晶组和所述第二排籽晶组沿宽度方向间隔拼接形成。
可选地,所述第一籽晶和所述第二籽晶的侧面晶向夹角为第一夹角,所述第一籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第二夹角,所述第二籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第三夹角;所述第一夹角、所述第二夹角和所述第三夹角不同。
可选地,所述第一籽晶和所述第二籽晶的侧面晶向夹角为第一夹角,所述第一籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第二夹角,所述第二籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第三夹角;所述第一夹角、所述第二夹角和所述第三夹角相等。
可选地,所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶的厚度相等。
可选地,所述籽晶层的厚度为15-30mm。
可选地,所述第一籽晶、所述第二籽晶、所述第三籽晶按以下方法制备得到,包括:
制备或提供单晶棒,所述单晶棒的端面晶向为<001>、<011>或<111>;将所述单晶棒的<001>、<011>或<111>标准晶面顺时针旋转不同预设角度,然后沿着旋转后的晶面,调整长、宽尺寸后进行切割,得到长方体形状的籽晶棒,然后按预设厚度切割后,分别得到第一籽晶、第二籽晶或第三籽晶。
可选地,所述单晶棒的外周壁上沿其长度方向设置有两两正对的四条棱线,以所述棱线为位置参照,将所述单晶棒的<001>、<011>或<111>标准晶面顺时针旋转所述预设角度,所述预设角度范围为0-45°。
本申请中,所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶均为单晶籽晶。
可选地,所述坩埚的底部和侧壁表面均设有氮化硅涂层。
第二方面,本申请提供了一种单晶硅锭的制备方法,包括:
按本申请第一方面所述的籽晶铺设方法在坩埚中形成籽晶层;
在所述籽晶层上方填装硅料,加热使所述坩埚内所述硅料熔化成硅熔体;待所述籽晶层未完全融化时,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;
待全部所述硅熔体结晶完后,经退火冷却得到单晶硅锭。
第三方面,本申请还提供了一种由本申请第二方面所述单晶硅锭的制备方法制备得到的单晶硅锭。
本申请的有益效果包括:
(1)本申请第一方面所述的籽晶铺设方法,所述籽晶铺设方法铺设的籽晶层中,两两相邻的四块籽晶(包括第一籽晶,第二籽晶和/或第三籽晶)形成非十字缝接头结构,且任意相邻籽晶之间的生长面晶向相同,侧面晶向不同;从而一方面减少了各个籽晶的角部区域在铸锭高温阶段产生的热应力,减少铸锭单晶位错比例;另一方面,相邻籽晶均存在晶体取向差(侧面晶向存在夹角),有利于籽晶的拼接缝在引晶后都能形成一定角度的晶界,避免了局部区域无晶界的形成,减少了位错源的产生,大大提高硅锭的质量。
(2)本申请第二方面所述的单晶硅锭的制备方法,通过利用本申请第一方面所述方法在坩埚内铺设籽晶层,并采用半熔法制备得到单晶硅锭;整个铸锭过程中,所述籽晶层出现位错现象得到有效缓解,有利于长晶过程中的良好长晶,显著提高硅锭的质量和良品率,大大降低生产成本。由所述制备方法制得的单晶硅锭,具有更干净的少子图,硅锭中的错位更少,整体质量更高,制备得到的电池光电转换率高。
本申请的优点将会在下面的说明书中部分阐明,一部分根据说明书是显而易见的,或者可以通过本申请实施例的实施而获知。
附图说明
为更清楚地阐述本申请的内容,下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
图1为本申请一实施例提供的籽晶铺设过程中坩埚的俯视结构示意图;
图2为本申请一实施例提供的不同侧面晶向的籽晶的切割过程的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供不同侧面晶向的籽晶的切割过程的俯视示意图;
图4为本申请一实施例提供的单晶硅制备方法的工艺流程图;
图5为本申请一实施例提供的晶体硅体少子寿命分布图;
图6为本申请另一实施例提供的晶体硅体少子寿命分布图。
具体实施方式
以下所述是本申请实施例的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请实施例原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请实施例的保护范围。
本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
若无特别说明,本申请实施例所采用的原料及其它化学试剂皆为市售商品。
本申请一实施例提供了一种籽晶铺设方法,用于单晶硅锭的铸造,包括:提供坩埚,在所述坩埚的底部铺设籽晶层,所述籽晶层由三种籽晶错位拼接形成,每种所述籽晶分别至少包括一块;其中,所述三种籽晶的生长面晶向相同,所述三种籽晶的侧面晶向不同,所述生长面晶向为<001>、<011>或<111>;当所述三种籽晶的其中一种籽晶包括多块时,多块所述一种籽晶之间互不接触。
本申请实施方式中,所述错位拼接用于使所述每种所述籽晶的至少一个侧面与相邻的籽晶的侧面不对齐,不共面,形成错位。多块所述一种籽晶之间互不接触是指当有一种籽晶含有两块或两块以上时,所述籽晶之间不直接相邻,或局部相邻接触。
本申请实施方式中,所述三种籽晶的生长面是指所述籽晶远离坩埚底部表面的一侧表面,用于在硅锭制备过程中承载硅料和长晶。
本申请实施方式中,所述籽晶层由三种和三种以上的籽晶错位拼接形成,一实施方式中,所述籽晶层中含有三种籽晶。
参见图1,本申请一实施例提供了一种籽晶铺设方法,包括:
提供坩埚10,在所述坩埚10的底部铺设籽晶层20,所述籽晶层20包括三种籽晶,分别为第一籽晶21、第二籽晶22和第三籽晶23,籽晶层20由所述若干块所述第一籽晶21、第二籽晶22和第三籽晶23拼接形成;其中,第一籽晶21、第二籽晶22和第三籽晶23为宽度相同,长度不同的长方体形状,第三籽晶23的长度大于所述第一籽晶21的长度,所述第一籽晶21的长度大于所述第二籽晶22的长度;所述第二籽晶22和所述第三籽晶23的长度之和大于所述第一籽晶21长度的两倍。
其中,所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶按ABACAB的顺序,沿长度方向排列得到第一排籽晶组24,所述第一籽晶21、所述第二籽晶22和所述第三籽晶23按BCBABC的顺序,沿长度方向排列得到第二排籽晶组25;所述籽晶层20由所述第一排籽晶组24和所述第二排籽晶组25间隔拼接形成,其中,A为所述第一籽晶,B为所述第二籽晶,C为所述第三籽晶。其中,这里的沿长度方向是指籽晶长度方向,也就是沿X轴方向;籽晶的宽度方向为Y轴方向。
本申请实施方式中,所述第一籽晶21、所述第二籽晶22和所述第三籽晶23是通过在其长度延伸方向上进行排列,因此,所述第一排籽晶组24和所述第二排籽晶组25的宽度相等。参见图1是虚线圈,其中第一籽晶(A)仅与两个第二籽晶(B)和一个第三籽晶(C)相接触,且第一籽晶(A)的一个侧面未与相邻的第二籽晶(B)和第三籽晶(C)的侧面对齐,呈现错位排布。
所述籽晶层20由三个所述第一排籽晶组24和三个所述第二排籽晶组25依次间隔排列形成一个籽晶层面。
本申请实施方式中,所述第一籽晶21、所述第二籽晶22和所述第三籽晶23的数目可以根据坩埚的尺寸和各自籽晶的大小进行调整。一实施方式中,所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶按(ABACAB)n的顺序,沿长度方向排列得到第一排籽晶组,所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶按(BCBABC)m的顺序,沿长度方向排列得到第二排籽晶组;所述籽晶层由所述第一排籽晶组和所述第二排籽晶组间隔拼接形成,其中,A为所述第一籽晶,B为所述第二籽晶,C为所述第三籽晶,n为大于1的正整数,m为大于的正整数。
本申请实施方式中,长方体形状也可以包括正方体。由于各个籽晶的形状为长方体,且生长面晶向为<001>、<011>或<111>;因此,后续在制备单晶硅过程中,单晶硅可以按照籽晶生长面晶向的法线方向进行生长。
可选地,所述第一籽晶和所述第二籽晶的侧面晶向夹角为第一夹角,所述第一籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第二夹角,所述第二籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第三夹角;所述第一夹角、所述第二夹角和所述第三夹角不同。本申请实施方式中,所述晶向夹角是指所述籽晶与籽晶生长面或侧面晶向之间的夹角,这里的籽晶为第一籽晶、第二籽晶和/或第三籽晶。
可选地,所述第一籽晶和所述第二籽晶的侧面晶向夹角为第一夹角,所述第一籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第二夹角,所述第二籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第三夹角;所述第一夹角、所述第二夹角和所述第三夹角相等。
本申请实施方式中,所述第一籽晶、所述第二籽晶或所述第三籽晶按以下方法制备得到,参见图2和图3,包括:
制备或提供单晶棒30,所述单晶棒30的端面31晶向为<001>;将所述单晶棒30的<001>标准晶面32顺时针旋转θ角度,然后沿着旋转后的晶面33,调整长、宽尺寸后进行切割,得到长方体形状的籽晶棒,然后按预设厚度切割后,得到第一籽晶、第二籽晶或第三籽晶。这里的<001>标准晶面是指顶面为<001>晶向,四个侧面分别为与<001>晶向对应的标准晶向。
可选地,所述单晶棒30的端面31晶向还可以为<011>或<111>;相应地,将所述单晶棒的<011>或<111>标准晶面顺时针旋转θ角度后,然后切割可以获得侧面晶向不同,生长面晶向相同的第一籽晶、第二籽晶或第三籽晶。
可选地,所述单晶棒30的外周壁上沿其长度方向设置有两两正对的四条棱线34,以所述棱线34为位置参照,将所述单晶棒的<001>、<011>或<111>标准晶面顺时针旋转θ角度,所述θ角度范围为0-45°。
本申请实施方式中,将分别针对多支单晶棒,设置3种顺时针旋转的θ角度,可以获得三种不同侧面晶向的籽晶。例如,所述第一籽晶是顺时针旋转θ1角度后经切割获得的,所述第二籽晶是顺时针旋转θ2角度后经切割获得的,所述第三籽晶是顺时针旋转θ3角度后经切割获得的;经切割后,本申请所述第一籽晶的侧面晶向与标准侧面晶向的法线夹角为θ1,所述第二籽晶的侧面晶向与标准侧面晶向的法线夹角为θ2,所述第三籽晶的侧面晶向与标准侧面晶向的法线夹角为θ3。那么,所述第一籽晶和所述第二籽晶的侧面晶向之间的夹角为θ2-θ1,所述第一籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向之间的夹角为θ3-θ1,所述第二籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向之间的夹角为θ3-θ2。其中,所述标准侧面晶向是指与第一籽晶、第二籽晶或第三籽晶具有相同生长面晶向对应的标准侧面晶向。
本申请中,所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶均为单晶籽晶。
本实施方式中,所述籽晶层中,任意相邻籽晶之间接近于无缝拼接,可以保证在垂直于所述坩埚底部的方向上没有贯通的缝隙。
若任意相邻籽晶之间存在间隙,所述第一籽晶和相邻的所述第二籽晶的间隙均小于5mm;所述第一籽晶和相邻的所述第三籽晶的间隙均小于5mm;所述第二籽晶和相邻的所述第三籽晶的间隙均小于5mm。
可选地,所述第一籽晶21、所述第二籽晶22和所述第三籽晶23的厚度相等。所述籽晶层可以单层结构,因此,各种籽晶的厚度大小就可以认为是所述籽晶层的厚度。可选地,所述籽晶层的厚度为15-30mm。
进一步地,可选地,所述籽晶层的厚度为15-25mm。本申请所述籽晶层有利于晶粒形核生长,使生长得到的单晶硅锭的晶粒大小更均匀。
本申请实施方式中,所述籽晶层的厚度还可以实际的生产工艺,以及坩埚的尺寸大小进行调节。
本实施方式中,所述坩埚可以但不限于为现有坩埚产品。例如,所述坩埚可以为石英坩埚、石墨坩埚或陶瓷坩埚。可选地,所述坩埚的底部和侧壁表面可以但不限于都设有氮化硅涂层。
传统的长方体籽晶规则排列的拼接方式下,定向凝固法生长类单晶的过程中,易产生位错源,进而导致后续晶体位错增殖,或形成多晶晶界;而晶界导致单晶面积比例下降,位错导致硅片形成大量的缺陷,影响硅锭的质量,甚至大大降低太阳能电池的光电转换效率和使用寿命减短。本申请实施方式所述的籽晶铺设方法,所述籽晶铺设方法铺设的籽晶层中,两两相邻的四块籽晶(包括第一籽晶,第二籽晶和/或第三籽晶)形成非十字缝接头结构,且任意相邻籽晶之间的生长面晶向相同,侧面晶向不同;从而一方面避免各个籽晶在铸锭高温阶段产生挤压应力,减少铸锭单晶位错比例;另一方面,相邻籽晶均存在晶体取向差(侧面晶向存在夹角),有利于籽晶的拼接缝在引晶后都能形成一定角度的晶界,避免了局部区域无晶界的形成,减少了位错源的产生,大大提高硅锭的质量。
本申请一实施例还提供了一种单晶硅锭的制备方法,如图4所示,包括:
S10、提供坩埚,在所述坩埚的底部铺设籽晶层,所述籽晶层由三种籽晶错位拼接形成,每种所述籽晶分别至少包括一块;其中,所述三种籽晶的生长面晶向相同,所述三种籽晶的侧面晶向不同,所述生长面晶向为<001>、<011>或<111>;当所述三种籽晶的其中一种籽晶包括多块时,多块所述一种籽晶之间互不接触;
S20、在所述籽晶层上方填装硅料,加热使所述坩埚内所述硅料熔化成硅熔体;待所述籽晶层未完全融化时,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;
S30、待全部所述硅熔体结晶完后,经退火冷却得到单晶硅锭。
可选地,所述S10中,通过上述的籽晶铺设方法可以在坩埚的底部形成籽晶层。其中,所述坩埚、籽晶层进一步限定还可以参见前文中具体限定,本实施方式中不做过多赘述。
可选地,所述S20的具体步骤可以但不限于包括:装料、加热、融化、长晶的步骤。例如,所述装料、加热、融化、长晶的步骤中:
装料:选取硅料,将硅料装入已铺设籽晶层的坩埚后,对坩埚进行抽真空;
加热:抽真空完成后,进入加热阶段,使硅料升温接近熔化温度后,通入氩气,使炉体内形成氩气低压;
融化:在氩气低压下,先将温度保持在1520℃以上,待所述硅料全部熔化成硅熔体,通过石英棒对籽晶层进行探测,待所述籽晶层未完全融化时,将温度逐步降低至1450℃以下并保持温度;
长晶:在氩气低压下,打开隔热笼以冷却所述热交换台,使坩埚内的硅熔体顺着温度梯度,从底部向顶部定向凝固。
可选地,所述S30中,可以但不限于通过退火冷却步骤,消除生成的硅锭中内部热应力,有利于得到质量更好的单晶硅锭。
本申请所述实施例提供的单晶硅锭的制备方法,通过利用使用籽晶铺设方法铺设形成籽晶层的坩埚,采用半熔法制备得到单晶硅锭;整个铸锭过程中,利用不同材质的籽晶,基于根据不同的制备工艺,还可以分别制得多晶硅锭或单晶硅锭。
本申请第二方面所述的单晶硅锭的制备方法,通过利用本申请第一方面所述方法在坩埚内铺设籽晶层,并采用半熔法制备得到单晶硅锭;整个铸锭过程中,所述籽晶层出现位错现象明显得到缓解,有利于长晶过程中的良好长晶,显著提高硅锭的质量和良品率,大大降低生产成本。由所述制备方法制得的单晶硅锭相比于传统单晶硅锭,具有更干净的少子图,硅锭中的错位更少,单晶硅锭的整体质量更高。
实施例1一种单晶硅锭的制备方法,包括:
将9寸直径的直拉单晶圆棒按照图2和图3进行开方得到端面为135mm*135mm的方棒,设置的选择角度分别为0°、15°和30°。然后将方棒放入切片机中分别成A、B、C三种籽晶,三种籽晶的高度宽度一致,A、B、C籽晶尺寸分别为130mm*135mm*25mm、120mm*135mm*25mm、150mm*135mm*25mm的方块籽晶;将方块籽晶按照图1所示进行铺设获得籽晶层;
在籽晶层上方填装硅料,加热使所述坩埚内所述硅料熔化成硅熔体;在铸锭时通过石英棒对籽晶进行探测,待所述籽晶层内的所述引晶层未完全融化时,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,并制备得到单晶硅锭。
实施例2一种单晶硅锭的制备方法,包括:
将9寸直径的直拉单晶圆棒按照图2和图3进行开方得到端面为135mm*135mm的方棒,设置的选择角度分别为0°、15°和30°。然后将方棒放入切片机中分别成A、B、C三种籽晶,三种籽晶的高度宽度一致,A、B、C籽晶尺寸分别为135mm*135mm*20mm、120mm*135mm*20mm、160mm*135mm*20mm的方块籽晶;将方块籽晶按照图1所示进行铺设获得籽晶层;
在籽晶层上方填装硅料,加热使所述坩埚内所述硅料熔化成硅熔体;在铸锭时通过石英棒对籽晶进行探测,待所述籽晶层内的所述引晶层未完全融化时,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,并制备得到单晶硅锭。
效果实施例
将按实施例1和2所述方法制备得到的单晶硅锭进行开方后得到硅块并测试少子寿命,结构如图5和图6所示。从图5和图6的数据中可以明显看出,本申请实施例所述方法制得的单晶硅锭的少子寿命均匀性较好,低少子寿命区域的面积较少,将硅块切割成硅片使用单晶电池工艺制备后平均电池转换效率均达到20%以上;因此,本申请所述制备方法制得的单晶硅锭质量出众,整个铸锭过程中,所述籽晶层出现位错现象得到有效缓解,显著提高硅锭的质量和良品率,大大降低生产成本。
需要说明的是,根据上述说明书的揭示和阐述,本申请所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本申请并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本申请的一些等同修改和变更也应当在本申请的权利要求的保护范围之内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本申请构成任何限制。
Claims (10)
1.一种籽晶铺设方法,用于单晶硅锭的铸造,其特征在于,包括:
提供坩埚,在所述坩埚的底部铺设籽晶层,所述籽晶层由三种籽晶错位拼接形成,每种所述籽晶分别至少包括一块;其中,所述三种籽晶的生长面晶向相同,所述三种籽晶的侧面晶向不同,所述生长面晶向为<001>、<011>或<111>;当所述三种籽晶的其中一种籽晶包括多块时,多块所述一种籽晶之间互不接触。
2.如权利要求1所述的籽晶铺设方法,其特征在于,所述三种籽晶为宽度相同,长度不同的长方体形状;所述三种籽晶包括第一籽晶、第二籽晶和第三籽晶,所述第三籽晶的长度大于所述第一籽晶的长度,所述第一籽晶的长度大于所述第二籽晶的长度;所述第二籽晶和所述第三籽晶的长度之和大于两倍所述第一籽晶长度。
3.如权利要求2所述的籽晶铺设方法,其特征在于,所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶按(ABACAB)n的顺序,沿长度方向排列得到第一排籽晶组;所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶按(BCBABC)m的顺序,沿长度方向排列得到第二排籽晶组;所述籽晶层由所述第一排籽晶组和所述第二排籽晶组间隔拼接形成,其中,A为所述第一籽晶,B为所述第二籽晶,C为所述第三籽晶,n为大于或等于1的正整数,m为大于或等于1的正整数。
4.如权利要求2所述的籽晶铺设方法,其特征在于,所述第一籽晶和所述第二籽晶的侧面晶向夹角为第一夹角,所述第一籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第二夹角,所述第二籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第三夹角;所述第一夹角、所述第二夹角和所述第三夹角不同。
5.如权利要求2所述的籽晶铺设方法,其特征在于,所述第一籽晶和所述第二籽晶的侧面晶向夹角为第一夹角,所述第一籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第二夹角,所述第二籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第三夹角;所述第一夹角、所述第二夹角和所述第三夹角相等。
6.如权利要求2所述的籽晶铺设方法,其特征在于,所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶的厚度相等。
7.如权利要求2所述的籽晶铺设方法,其特征在于,所述第一籽晶、所述第二籽晶、所述第三籽晶按以下方法制备得到,包括:
制备或提供单晶棒,所述单晶棒的端面晶向为<001>、<011>或<111>;将所述单晶棒的<001>、<011>或<111>标准晶面顺时针旋转不同预设角度,然后沿着旋转后的晶面,调整长、宽尺寸后进行切割,得到长方体形状的籽晶棒,然后按预设厚度切割后,分别得到第一籽晶、第二籽晶或第三籽晶。
8.如权利要求7所述的籽晶铺设方法,其特征在于,所述单晶棒的外周壁上沿其长度方向设置有两两正对的四条棱线,以所述棱线为位置参照,将所述单晶棒的<001>、<011>或<111>标准晶面顺时针旋转所述预设角度,所述预设角度范围为0-45°。
9.一种单晶硅锭的制备方法,其特征在于,包括:
按如权利要求1-8任意一项所述的籽晶铺设方法在坩埚中形成籽晶层;
在所述籽晶层上方填装硅料,加热使所述坩埚内所述硅料熔化成硅熔体;待所述籽晶层未完全融化时,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;
待全部所述硅熔体结晶完后,经退火冷却得到单晶硅锭。
10.一种由权利要求9所述单晶硅锭的制备方法制备得到的单晶硅锭。
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