本發(fā)明具體涉及一種基于gt-850hp多晶硅低能耗高效雙控溫鑄錠工藝。
背景技術(shù)：
雙電源鑄錠技術(shù)利用頂部和側(cè)壁的兩套加熱系統(tǒng)，在鑄錠爐內(nèi)形成均勻穩(wěn)定的垂直加熱熱場。通過提升隔熱籠，使得熔融多晶硅料從坩堝底部開始向上凝固。凝固的硅料經(jīng)過退火、冷卻后形成硅錠。結(jié)晶的多晶硅的晶格取向和晶體顆粒尺寸受到底部未熔融不同硅料的晶格取向和加熱工藝的影響。通過對不同的晶格擇優(yōu)取向和不同平均晶格尺寸的多晶硅片制備成電池后與電池性能的關(guān)系的探索，研究雙電源鑄錠工藝與多晶硅擇優(yōu)取向和多晶硅片擇優(yōu)取向與硅片的光電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于gt-850hp多晶硅低能耗高效雙控溫鑄錠工藝。
技術(shù)方案：一種基于gt-850hp多晶硅低能耗高效雙控溫鑄錠工藝，其特征在于：包括如下步驟：抽真空——加熱——熔化——熔化結(jié)束——長晶——中心長晶———邊角長晶——退火——冷卻——出爐；
所述加熱中：控制頂側(cè)功率比為45.0-50.0，隔熱籠位置為-0.3-0；
所述熔化中：控制溫度為1535-1547，進(jìn)氣設(shè)定39.0，頂側(cè)功率比為60.0-80.0，隔熱籠位置為2.5-5.5；
所述長晶中：控制溫度為1406-1410，進(jìn)氣設(shè)定30.0或39.0，頂側(cè)功率比為40.0-60.0，隔熱籠位置為7.0-17.0；
所述退火中：控制功率設(shè)定1.0-20.0，頂側(cè)功率比為55.0，隔熱籠位置為6.0；
所述冷卻中：控制隔熱籠位置為10.0-34.0。
有益效果：本發(fā)明通過控制兩個加熱器的輸出功率來形成不同的熔化和長晶熱場垂直分布梯度，確保長晶過程中的晶體生長的垂直度和長晶速率可控，研究多晶硅錠晶體平均尺寸與垂直熱場梯度分布的關(guān)系，實現(xiàn)對晶體平均尺寸大小的控制。利用不同擇優(yōu)取向的多晶硅籽晶塊，研究雙電源鑄錠過程中，晶體擇優(yōu)取向的改變與垂直熱場梯度分布的關(guān)系，研究晶體擇優(yōu)取向的可控工藝。
本發(fā)明通過控制兩個加熱器的功率比例來控制硅料的熔融速度，形成均勻的硅料熔融界面，形成穩(wěn)定的熔融溫度熱場分布，使得坩堝四周的硅料的熔化速率與坩堝中心保持一致，形成穩(wěn)定的熔融熱場，通過提升隔熱籠及與側(cè)壁和頂部加熱器的配合，形成可控垂直溫度梯度分布，有效控制硅料結(jié)晶的速度，形成對硅料平均晶體尺寸的工藝控制。
本發(fā)明通過選擇不同的多晶籽晶塊，結(jié)合雙電源工藝，研究不同擇優(yōu)取向的定向結(jié)晶塊對于晶體擇優(yōu)晶格取向生長的影響，研究晶體尺寸與定向塊擇優(yōu)取向的關(guān)系。
具體實施方式
下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明的優(yōu)點和特征，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚的界定。本發(fā)明所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
具體實施例1
一種基于gt-850hp多晶硅低能耗高效雙控溫鑄錠工藝，包括如下步驟：抽真空——加熱——熔化——熔化結(jié)束——長晶——中心長晶———邊角長晶——退火——冷卻——出爐；
所述加熱中：控制頂側(cè)功率比為45.0，隔熱籠位置為-0.3；
所述熔化中：控制溫度為1535，進(jìn)氣設(shè)定39.0，頂側(cè)功率比為60.0，隔熱籠位置為2.5；
所述長晶中：控制溫度為1406，進(jìn)氣設(shè)定30.0，頂側(cè)功率比為40.0，隔熱籠位置為7.0；
所述退火中：控制功率設(shè)定1.0，頂側(cè)功率比為55.0，隔熱籠位置為6.0；
所述冷卻中：控制隔熱籠位置為10.0。
具體實施例2
一種基于gt-850hp多晶硅低能耗高效雙控溫鑄錠工藝，包括如下步驟：抽真空——加熱——熔化——熔化結(jié)束——長晶——中心長晶———邊角長晶——退火——冷卻——出爐；
所述加熱中：控制頂側(cè)功率比為50.0，隔熱籠位置為0；
所述熔化中：控制溫度為1547，進(jìn)氣設(shè)定39.0，頂側(cè)功率比為80.0，隔熱籠位置為5.5；
所述長晶中：控制溫度為1410，進(jìn)氣設(shè)定39.0，頂側(cè)功率比為60.0，隔熱籠位置為17.0；
所述退火中：控制功率設(shè)定20.0，頂側(cè)功率比為55.0，隔熱籠位置為6.0；
所述冷卻中：控制隔熱籠位置為34.0。
具體實施例3
一種基于gt-850hp多晶硅低能耗高效雙控溫鑄錠工藝，包括如下步驟：抽真空——加熱——熔化——熔化結(jié)束——長晶——中心長晶———邊角長晶——退火——冷卻——出爐；
所述加熱中：控制頂側(cè)功率比為48.0，隔熱籠位置為0；
所述熔化中：控制溫度為1542，進(jìn)氣設(shè)定39.0，頂側(cè)功率比為70.0，隔熱籠位置為4.5；
所述長晶中：控制溫度為1408，進(jìn)氣設(shè)定30.0，頂側(cè)功率比為50.0，隔熱籠位置為12.0；
所述退火中：控制功率設(shè)定13.0，頂側(cè)功率比為55.0，隔熱籠位置為6.0；
所述冷卻中：控制隔熱籠位置為24.0。
本發(fā)明通過控制兩個加熱器的輸出功率來形成不同的熔化和長晶熱場垂直分布梯度，確保長晶過程中的晶體生長的垂直度和長晶速率可控，研究多晶硅錠晶體平均尺寸與垂直熱場梯度分布的關(guān)系，實現(xiàn)對晶體平均尺寸大小的控制。利用不同擇優(yōu)取向的多晶硅籽晶塊，研究雙電源鑄錠過程中，晶體擇優(yōu)取向的改變與垂直熱場梯度分布的關(guān)系，研究晶體擇優(yōu)取向的可控工藝。
本發(fā)明通過控制兩個加熱器的功率比例來控制硅料的熔融速度，形成均勻的硅料熔融界面，形成穩(wěn)定的熔融溫度熱場分布，使得坩堝四周的硅料的熔化速率與坩堝中心保持一致，形成穩(wěn)定的熔融熱場，通過提升隔熱籠及與側(cè)壁和頂部加熱器的配合，形成可控垂直溫度梯度分布，有效控制硅料結(jié)晶的速度，形成對硅料平均晶體尺寸的工藝控制。不同的晶體尺寸和晶體均勻度已經(jīng)被證實與硅片的性能有關(guān)。
本發(fā)明通過選擇不同的多晶籽晶塊，結(jié)合雙電源工藝，研究不同擇優(yōu)取向的定向結(jié)晶塊對于晶體擇優(yōu)晶格取向生長的影響，研究晶體尺寸與定向塊擇優(yōu)取向的關(guān)系。
本發(fā)明通過對硅片轉(zhuǎn)換效率與硅片質(zhì)量關(guān)系的追蹤，發(fā)現(xiàn)對于多晶硅片中晶體尺寸均勻性高，晶體顆粒大，可以提高電池的轉(zhuǎn)換效率約0.4個百分點。這表示電池的性能可以達(dá)到效率為17.6-17.8％。這大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。該實驗完成后，可以形成更為科學(xué)、準(zhǔn)確的硅片評價體系，提高硅片的質(zhì)量，形成新的硅片分級方法。