CN207227589U - 一种多晶铸锭用坩埚 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多晶铸锭用坩埚，包括：坩埚本体，坩埚本体的内壁表层具有范围为10μm至20μm的粗糙度。由于本实用新型提供的多晶铸锭用坩埚中坩埚本体的内壁表层具有范围为10μm至20μm的粗糙度，这样可以提高高纯涂层和氮化硅层的粘附性，以及降低坩埚本体的杂质，进而有效提高多晶硅铸锭的产品质量。

Description

一种多晶铸锭用坩埚

技术领域

本实用新型涉及多晶铸锭用坩埚制造技术领域，特别是涉及一种多晶铸锭用坩埚。

背景技术

太阳能作为可再生清洁能源，因其具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便、资源广阔等其他常规能源所不具备的优点，已广泛应用在并网发电、民用发电、公共设施以及一体化节能建筑方面。而在太阳能发电领域中，晶体硅光伏发电系统占据新能源光伏发电市场的主要地位，作为光伏发电的主要环节-多晶硅，市场对多晶硅的品质要求日益严格。

目前，多晶硅铸锭的工艺流程需要四个环节：坩埚喷涂、坩埚烘烤、坩埚装料以铸锭生产，在铸锭生产的过程中，需要经过加热、熔化、长晶、退火、冷却五个过程。多晶硅铸锭的工艺是光伏发电产业推广和应用的重要环节，在这一生产环节中，石英陶瓷坩埚属于该产业链中必须使用的容器，硅料在高温下会与坩埚上的二氧化硅发生反应SiO₂+Si→SiO↑+O，生成的氧会进入硅液中，导致硅片中氧含量上升。而氧含量是影响铸锭端最后制成电池片效率重要因素之一。氧含量越高，越容易形成微缺陷，硅片的少子寿命越低，少子寿命指少子的平均生存时间，寿命标志少子浓度减少到原值的1/e所经历的时间。对太阳能电池来说，少子寿命越短，电池效率越低。因此，降氧行动已经迫在眉睫。

另外，由于正常注浆工艺，导致制成的多晶坩埚内壁表层杂质含量高，导致铸锭时硅锭侧部红区上升，在电池片端表现为黑边比例上升，光电转换效率降低。石膏模具脱模工艺会导致多晶陶瓷坩埚内壁表层具有很多较细的粉状二氧化硅，坩埚内壁也会相对粗糙度小，导致高纯层和氮化硅不能牢牢粘附在坩埚上，从而会造成高温下的硅液与二氧化硅反应，导致更多的氧进入硅液，使得最后得到的硅片氧含量上升。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种多晶铸锭用坩埚，可以提高高纯涂层和氮化硅层的粘附性，以及降低坩埚本体的杂质，进而有效提高多晶硅铸锭的产品质量。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多晶铸锭用坩埚，包括：坩埚本体，所述坩埚本体的内壁表层具有范围为10μm至20μm的粗糙度。

优选地，在本实用新型实施例提供的上述多晶铸锭用坩埚中，所述粗糙度为15μm。

优选地，在本实用新型实施例提供的上述多晶铸锭用坩埚中，所述坩埚本体的内壁表层上层叠设置有高纯涂层和氮化硅层。

优选地，在本实用新型实施例提供的上述多晶铸锭用坩埚中，所述高纯涂层包括石英砂。

优选地，在本实用新型实施例提供的上述多晶铸锭用坩埚中，所述高纯涂层的厚度为0.3mm至0.5mm。

优选地，在本实用新型实施例提供的上述多晶铸锭用坩埚中，所述氮化硅层的厚度为0.1mm至0.2mm。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型所提供的一种多晶铸锭用坩埚，包括：坩埚本体，坩埚本体的内壁表层具有范围为10μm至20μm的粗糙度。由于本实用新型提供的多晶铸锭用坩埚中坩埚本体的内壁表层具有范围为10μm至20μm的粗糙度，这样可以提高高纯涂层和氮化硅层的粘附性，以及降低坩埚本体的杂质，进而有效提高多晶硅铸锭的产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种多晶铸锭用坩埚的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

其中，附图中各结构的厚度和形状不反映多晶铸锭用坩埚的真实比例，目的只是示意说明本实用新型内容。

本实用新型提供一种多晶铸锭用坩埚，如图1所示，包括：坩埚本体10，坩埚本体10的内壁表层11具有范围为10μm至20μm的粗糙度。

由于坩埚本体的内壁表层具有范围为10μm至20μm的粗糙度，突破了国内传统的陶瓷坩埚在结构设计方面的限制，可以提高高纯涂层和氮化硅层的粘附性，以及降低坩埚本体的杂质，进而有效提高多晶硅铸锭的产品质量。

优选地，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述多晶铸锭用坩埚中，粗糙度可以设置为15μm左右。

需要说明的是，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述多晶铸锭用坩埚中，坩埚本体的内壁表层的粗糙度可以为通过打磨工艺而形成的，即将坩埚本体的内壁进行打磨，可以形成具有设定范围的粗糙度的坩埚，确保坩埚的粗糙度不会太小，高纯涂层和氮化硅层可以牢牢粘附在坩埚上。该打磨工艺可以为采用粗砂纸进行第一次打磨和采用细砂纸进行第二次打磨的工艺，也可以理解为该打磨工艺为采用粗细砂纸搭配进行打磨的工艺。具体地，可以首先采用粗砂纸进行粗略打磨，然后采用细砂纸进行修补打磨，以便于形成的内壁表层的粗糙度在设定范围内。

在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述多晶铸锭用坩埚中，坩埚本体的内壁表层上层叠设置有高纯涂层和氮化硅层，此时由于内壁表层具有设定范围的粗糙度，高纯涂层和氮化硅层牢牢粘附在坩埚上，可以有效减少坩埚本体内部杂质元素向硅锭内部扩散，避免高温下的硅液与二氧化硅反应，降低氧含量，提高硅锭少子寿命，提高光电转换效率。

进一步地，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述多晶铸锭用坩埚中，高纯涂层可以包括石英砂，石英砂的纯度要求比较高，在99.69％以上。

优选地，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述多晶铸锭用坩埚中，高纯涂层的厚度可以设置为0.3mm至0.5mm。对于高纯涂层的厚度可以根据具体情况而定，但不宜太厚，避免高纯涂层因为太厚内外膨胀系数不均而引起高纯涂层脱落。在本实用新型中，高纯涂层均匀地覆盖在坩埚本体的内壁。

优选地，在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述多晶铸锭用坩埚中，氮化硅层的厚度可以设置为0.1mm至0.2mm。对于氮化硅层的厚度可以根据具体情况而定，但不宜太厚，避免氮化硅层因为太厚内外膨胀系数不均而引起氮化硅层脱落。需要说明的是，该氮化硅层为通过喷涂工艺而形成的，氮化硅的纯度要求也比较高，在99.69％以上。

本实用新型公开了一种多晶铸锭用坩埚，该多晶铸锭用坩埚包括：坩埚本体，坩埚本体的内壁表层具有范围为10μm至20μm的粗糙度。由于本实用新型提供的多晶铸锭用坩埚中坩埚本体的内壁表层具有范围为10μm至20μm的粗糙度，这样可以提高高纯涂层和氮化硅层的粘附性，以及降低坩埚本体的杂质，进而有效提高多晶硅铸锭的产品质量。

以上对本实用新型所提供的一种多晶铸锭用坩埚进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种多晶铸锭用坩埚，其特征在于，包括：坩埚本体，所述坩埚本体的内壁表层具有范围为10μm至20μm的粗糙度；

所述坩埚本体的内壁表层上层叠设置有高纯涂层和氮化硅层；所述高纯涂层包括石英砂。

2.如权利要求1所述的多晶铸锭用坩埚，其特征在于，所述粗糙度为15μm。

3.如权利要求1所述的多晶铸锭用坩埚，其特征在于，所述高纯涂层的厚度为0.3mm至0.5mm。

4.如权利要求1所述的多晶铸锭用坩埚，其特征在于，所述氮化硅层的厚度为0.1mm至0.2mm。