本實用新型涉及多晶硅鑄錠技術領域,特別是涉及一種多晶硅鑄錠坩堝。
背景技術:
目前太陽能電池在光伏產(chǎn)業(yè)中占據(jù)著主導地位。而硅片的成本占到了單/多晶體硅成本的一半以上,因此如何提高硅片的質(zhì)量,降低硅片的成本,從而降低太陽能電池的綜合發(fā)電成本,對于整個光伏行業(yè)的發(fā)展有著極其重要的意義。
現(xiàn)有技術中,在利用鑄錠爐采用半熔工藝生長鑄造多晶晶體時,需要利用石英坩堝作為容器將硅料裝在坩堝中放在鑄錠爐中進行鑄錠,而石英陶瓷坩堝的質(zhì)量直接關系到硅片的質(zhì)量,只有高質(zhì)量的硅片,才能制造出高品質(zhì)、高效率的太陽能電池,因此對石英陶瓷坩堝的純度要求非??量獭?/p>
在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的石英陶瓷坩堝存在很多方面的不足,一是傳統(tǒng)的石英陶瓷坩堝中具有較高的雜質(zhì);二是傳統(tǒng)的石英陶瓷坩堝生產(chǎn)工藝中會帶入較高的金屬雜質(zhì),特別是鋁雜質(zhì)。這些都會影響電池片的黑邊比例,影響電池片效率。
由于現(xiàn)有的石英陶瓷坩堝存在以上的問題,使得鑄錠出的硅錠底部紅區(qū)較大,極大的影響硅錠的成晶率及相關的少子壽命,而更多的紅區(qū)就意味著更多的浪費,偏低的少子壽命也會造成質(zhì)量更差的硅錠。此外,現(xiàn)有的多晶鑄錠坩堝鑄錠出的硅錠氧含量偏高,較高的氧含量會導致硅片做成電池之后會有較大的效率衰減,極大影響組件的輸出功率,還會減少使用說明,嚴重的還會出現(xiàn)相關品質(zhì)問題。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種坩堝,降低硅錠的氧含量并降低底部紅區(qū)的高度,提高其光電轉化效率,減低組件的衰減。
為解決上述技術問題,本實用新型實施例提供了一種坩堝,包括坩堝主體和設置在所述坩堝主體的底部內(nèi)側和內(nèi)側壁的第一高純層。
其中,還包括設置在所述第一高純層上的第二高純層,所述第二高純層的致密度大于所述第一高純層的致密度。
其中,所述第二高純層的厚度為所述第一高純層厚度的2~5倍。
其中,所述第二高純層包括從上到下依次設置的第一高純分層和第二高純分層,所述第一高純分層的致密性大于第二高純分層的致密性。
其中,所述第一高純分層為細砂層,所述第二高純分層為粗砂層。
其中,所述第一高純層或所述第二高純層為由石英砂、高純水制成的高純層。
其中,所述石英砂為純度大于等于99.99%的石英砂。
本實用新型實施例所提供的多晶硅鑄錠坩堝,與現(xiàn)有技術相比,具有以下優(yōu)點:
本實用新型實施例提供的多晶硅鑄錠坩堝,包括坩堝主體和設置在所述坩堝主體的底部內(nèi)側和內(nèi)側壁的第一高純層。
所述多晶硅鑄錠坩堝,通過在坩堝主體的底部內(nèi)側和內(nèi)側壁設置第一高純層,提高坩堝主體底部的致密性,阻絕來自坩堝本體的氧及雜質(zhì)的向上擴散,提高硅錠少子壽命,減少硅錠紅區(qū)寬度,降低硅錠的氧含量,從而降低底部紅區(qū)的高度,提高其光電轉化效率,減低組件的衰減,從而使得石英陶瓷坩堝可以更好地滿足實際生產(chǎn)的需要。提高工藝效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的多晶硅鑄錠坩堝的一種具體實施方式的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參考圖1,圖1為本實用新型實施例提供的多晶硅鑄錠坩堝的一種具體實施方式的結構示意圖。
在一種具體實施方式中,所述多晶硅鑄錠坩堝,包括坩堝主體10和設置在所述坩堝主體10的底部內(nèi)側和內(nèi)側壁的第一高純層20。
傳統(tǒng)的坩堝底部沒有底部高純層,這樣坩堝本體的底部在鑄錠過程中就直接和硅料接觸,在整個硅錠融化及長晶階段來自坩堝本體的各種雜質(zhì)以及氧會很輕松的擴散到硅錠中去,造成更多的雜質(zhì)以及更高的氧含量。
本實用新型中的多晶硅鑄錠坩堝,通過在坩堝主體10的底部內(nèi)側和內(nèi)側壁設置第一高純層20,提高坩堝主體10底部的致密性,阻絕來自坩堝本體的氧及雜質(zhì)的向上擴散,提高硅錠少子壽命,減少硅錠紅區(qū)寬度,降低硅錠的氧含量,從而降低底部紅區(qū)的高度,提高其光電轉化效率,減低組件的衰減,從而使得石英陶瓷坩堝可以更好地滿足實際生產(chǎn)的需要。提高工藝效率。
為進一步提高高純層的厚度,抑制坩堝底部的雜質(zhì)與氧直接與鑄錠過程中的硅料接觸,盡可能的阻絕了來自坩堝本體的雜質(zhì)及氧的擴散,大大降低了底部紅區(qū)的高度以及更低的氧含量,鑄就質(zhì)量更好利用率更高的硅錠及更低的組件輸出衰減,所述多晶硅鑄錠爐還包括設置在所述第一高純層20上的第二高純層,所述第二高純層的致密度大于所述第一高純層20的致密度。
所述第二高純層的致密度大于所述第一高純層20的致密度,是指第二高純層任意位置的致密度大于第一高純層20任意位置處的致密度。
一般所述第二高純層的厚度為所述第一高純層20厚度的2~5倍。
需要指出的是,本實用新型中對第一高純層20、第二高純層的材質(zhì)以及厚度不做具體限定。
通過將第二高純層的厚度加厚,提高坩堝底部的致密性,進一步降低來自坩堝本體的雜質(zhì)以及含量的擴散,降低硅錠的底部紅區(qū)和含氧量,提高硅錠的品質(zhì)。
第一高純層20既可以是直接設置在坩堝主體10的底部,也可以是設置在坩堝主體10已存在的高純層上,增加高純層的厚度,本實用新型對此不作具體限定。
本實用新型中的高純層的總厚度不做具體限定,不能太薄,不然起到的作用有限,但是也不能過厚,過厚會增加成本,還會降低鑄錠的質(zhì)量。
由于第二高純層的厚度一般較厚,為提高工藝效率,降低制造成本,所述第二高純層包括從上到下依次設置的第一高純分層和第二高純分層,所述第一高純分層的致密性大于第二高純分層的致密性。
具體的,所述第一高純分層為細砂層,所述第二高純分層為粗砂層。
一般,所述第一高純層20或所述第二高純層為由石英砂、高純水制成的高純層。
為保證所述第一高純層20、所述第二高純層的致密度和純凈度,石英砂的純度大于等于99.99%,所述高純水的電導率低于2s/cm。
需要指出的是,本實用新型對所述第一高純層和第二高純層的致密度以及細砂層、粗砂層的顆粒直徑不做具體限定。
第一高純層20或第二高純層的制漿所用的原材料石英砂、水,在選用石英砂上,石英砂的純度應大于99.99%,水采用高純水,由于普通自來水中存在很多雜質(zhì),故選用高純水(電導率小于2s/cm);制備高純所用工具清潔度的保證,涂刷工具毛刷應盡量避免外界因素帶來污染,刷柄應用塑料的或者木質(zhì)的;噴涂工具每次使用前后都需要用高純水清洗并干燥;勞保用品的佩戴也有標準,手套要用塑料或塑膠手套,避免涂刷過程中汗液進入高純層中;噴涂環(huán)境,噴涂環(huán)境要選擇無塵潔凈室,避免外界灰塵、異物的污染;坩堝本體的純度,由于傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝會帶入大量的雜質(zhì),坩堝本體雜質(zhì)太高,高純層也無法完全阻止雜質(zhì)和氧向硅錠中擴散。
需要指出的是,在本實用新型中,第一高純層20、第二高純層必須覆蓋坩堝主體10的底部和側壁,一般厚度是均勻的。
綜上所述,本實用新型實施例提供的多晶硅鑄錠坩堝,通過在坩堝主體的底部內(nèi)側和內(nèi)側壁設置第一高純層,提高坩堝主體底部的致密性,阻絕來自坩堝本體的氧及雜質(zhì)的向上擴散,提高硅錠少子壽命,減少硅錠紅區(qū)寬度,降低硅錠的氧含量,從而降低底部紅區(qū)的高度,提高其光電轉化效率,減低組件的衰減,從而使得石英陶瓷坩堝可以更好地滿足實際生產(chǎn)的需要。提高工藝效率。
以上對本實用新型所提供的多晶硅鑄錠坩堝進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以對本實用新型進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內(nèi)。