本發(fā)明屬于鑄錠技術領域，特別是涉及一種大尺寸類單晶籽晶及其制作方法。

背景技術：

在太陽能光伏行業(yè)，目前主要使用的是提拉法單晶硅和鑄造多晶硅制作的電池片。與提拉單晶相比，多晶硅鑄錠擁有產(chǎn)量大和成本低的優(yōu)勢，但是多晶硅片的轉換效率要低于單晶，于是一種介于兩者之間的類單晶應運而生。這種采用鑄錠方式制作的類單晶產(chǎn)品，使用的是無位錯單晶作為籽晶鋪設在坩堝底部用于形核，而在籽晶鋪設過程中要保證拼接縫沒有落硅，也就是盡可能的減少拼接縫的數(shù)量。

目前所使用最廣泛的方法如下：將提拉單晶整棒切成方塊狀，然后用36塊(根據(jù)爐臺大小而變化數(shù)量)鋪設在坩堝底部用做籽晶，這種鋪設方法會帶來大量的拼接縫，對方塊籽晶無損傷的制作要求高，對員工的擺放手法要求高。一旦產(chǎn)生拼接縫，非單晶的形核點就會極大的影響到類單晶整錠的質量。目前最接近的方案是：使用豎直切割的方式制作長條狀的籽晶而不制作方塊狀的籽晶，但是這種制作方法只能做略大的籽晶，減少拼接縫的數(shù)量而不能徹底消除拼接縫。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種大尺寸類單晶籽晶及其制作方法，能夠杜絕拼接縫對鑄錠的影響，有效的阻止多晶硅在類單晶鑄錠過程中形核。

本發(fā)明提供的一種大尺寸類單晶籽晶，包括多個緊密排列的籽晶單體，所有的所述籽晶單體的預設位置以上熔接成一體式，且所述籽晶單體的預設位置以下具有拼接縫。

優(yōu)選的，在上述大尺寸類單晶籽晶中，所述預設位置的范圍為從所述籽晶單體的頂部以下5mm至10mm。

優(yōu)選的，在上述大尺寸類單晶籽晶中，所有的所述籽晶單體排列成的整體與坩堝的形狀相匹配。

優(yōu)選的，在上述大尺寸類單晶籽晶中，所述籽晶單體的數(shù)量為25塊或36塊。

優(yōu)選的，在上述大尺寸類單晶籽晶中，所述籽晶單體的直徑范圍為：156.5-156.8mm。

優(yōu)選的，在上述大尺寸類單晶籽晶中，所述籽晶單體的偏轉角度的范圍為：0°至90°。

本發(fā)明提供的一種大尺寸類單晶籽晶的制作方法，包括：

制作多個籽晶單體；

將所述籽晶單體緊密排列在坩堝底部；

利用半熔工藝對所述籽晶單體的表面進行微熔；

當微熔至所述籽晶單體的預設位置之后，開始定向凝固，固液界面上移直至所有的籽晶單體結晶。

優(yōu)選的，在上述大尺寸類單晶籽晶的制作方法中，所述預設位置的范圍為從所述籽晶單體的頂部以下5mm至10mm。

通過上述描述可知，本發(fā)明提供的上述大尺寸類單晶籽晶及其制作方法，由于該大尺寸類單晶籽晶包括多個緊密排列的籽晶單體，所有的所述籽晶單體的預設位置以上熔接成一體式，且所述籽晶單體的預設位置以下具有拼接縫，因此能夠杜絕拼接縫對鑄錠的影響，有效的阻止多晶硅在類單晶鑄錠過程中形核。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(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，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，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)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請實施例提供的第一種大尺寸類單晶籽晶的示意圖；

圖2為本申請實施例提供的第一種大尺寸類單晶籽晶的制作方法的示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的核心思想在于提供一種大尺寸類單晶籽晶及其制作方法，能夠杜絕拼接縫對鑄錠的影響，有效的阻止多晶硅在類單晶鑄錠過程中形核。

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明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，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本申請實施例提供的第一種大尺寸類單晶籽晶如圖1所示，圖1為本申請實施例提供的第一種大尺寸類單晶籽晶的示意圖，該大尺寸類單晶籽晶包括多個緊密排列的籽晶單體1(虛線框圍起來的部分)，所有的所述籽晶單體1的預設位置以上熔接成一體式，且所述籽晶單體1的預設位置以下具有拼接縫2。

需要說明的是，上述拼接縫是籽晶單體排列好之后本身就不可避免的，只不過在預設位置以上利用了微熔方式將這些籽晶單體之間的拼接縫消除了，沒有任何縫隙的情況下，在利用這種籽晶來生長類單晶的過程中，就不再發(fā)生漏硅現(xiàn)象。

通過上述描述可知，本申請實施例提供的第一種大尺寸類單晶籽晶，由于包括多個緊密排列的籽晶單體，所有的所述籽晶單體的預設位置以上熔接成一體式，且所述籽晶單體的預設位置以下具有拼接縫，因此能夠杜絕拼接縫對鑄錠的影響，有效的阻止多晶硅在類單晶鑄錠過程中形核。

本申請實施例提供的第二種大尺寸類單晶籽晶，是在上述第一種大尺寸類單晶籽晶的基礎上，還包括如下技術特征：

所述預設位置的范圍為從所述籽晶單體的頂部以下5mm至10mm。

在這種情況下，可以利用半熔工藝對籽晶單體的表面進行微熔，當固液界面到達5mm至10mm時，就開始定向凝固，使固液界面上移直至所有熔體結晶，這就使得籽晶單體的上面一部分形成一個無縫連接的整體，有效避免漏硅現(xiàn)象，另外，這僅是一個優(yōu)選范圍，當然還可以根據(jù)實際情況來設置其他的預設位置的值，此處并不限制。

本申請實施例提供的第三種大尺寸類單晶籽晶，是在上述第一種大尺寸類單晶籽晶的基礎上，還包括如下技術特征：

所有的所述籽晶單體排列成的整體與坩堝的形狀相匹配。

需要說明的是，在制作這種籽晶的時候，就要考慮到后續(xù)長晶過程利用的坩堝的形狀，因此將二者匹配好之后，就可以更方便的長晶，提高工作效率。

本申請實施例提供的第四種大尺寸類單晶籽晶，是在上述第一種大尺寸類單晶籽晶的基礎上，還包括如下技術特征：

所述籽晶單體的數(shù)量為25塊或36塊。

需要說明的是，這兩種數(shù)量的籽晶單體的方案對應與不同類型的坩堝大小，可以根據(jù)實際需要來決定將何種數(shù)量的籽晶單體微熔成一個整體。

本申請實施例提供的第五種大尺寸類單晶籽晶，是在上述第一種大尺寸類單晶籽晶的基礎上，還包括如下技術特征：

所述籽晶單體的直徑范圍為：156.5-156.8mm。

需要說明的是，這種直徑范圍的籽晶單體是比較常見的，易于操作。

本申請實施例提供的第六種大尺寸類單晶籽晶，是在上述第一種至第五種大尺寸類單晶籽晶中任一種的基礎上，還包括如下技術特征：

所述籽晶單體的偏轉角度的范圍為：0°至90°。

也就是說，相鄰的兩個籽晶單體在制作時可以選擇不同的偏轉角度去切割，此處并不限制。

本申請實施例提供的第一種大尺寸類單晶籽晶的制作方法如圖2所示，圖2為本申請實施例提供的第一種大尺寸類單晶籽晶的制作方法的示意圖，該方法包括如下步驟：

s1：制作多個籽晶單體；

具體的，可以選用一大直徑無位錯單晶硅棒，去頭尾，切割成設定長度尺寸，將去頭尾的單晶硅棒去邊皮變?yōu)榉桨簦瑢⒎桨舭丛O定長度(約30mm但不限制)切割成方塊，得到最終單晶方塊，將單晶方塊進行酸洗除雜工作制得籽晶單體。

s2：將所述籽晶單體緊密排列在坩堝底部；

具體的，將方塊狀的籽晶單體平鋪在坩堝底部，坩堝上方和側面裝有加熱器，坩堝的其余空間不裝入其他硅料。

s3：利用半熔工藝對所述籽晶單體的表面進行微熔；

s4：當微熔至所述籽晶單體的預設位置之后，開始定向凝固，固液界面上移直至所有的籽晶單體結晶。

該步驟中，因為初始成核結晶是發(fā)生在單晶籽晶單體面上的過程，所以生長出來的也是大晶粒的類單晶，與此同時，在熔化和結晶的過程中，所鋪設的籽晶單體拼接縫也被完全覆蓋為類單晶層，經(jīng)過冷卻，退火后出爐褪去坩堝既得整塊無拼接縫的籽晶，將所得籽晶進行切割去邊，酸洗后即可作為大尺寸類單晶籽晶，用于后續(xù)進行回爐鑄錠，可見，通過半熔定向凝固法，使單晶籽晶自熔后結晶，形成足以遮蓋拼接縫的熔體層，從而得到大尺寸類單晶籽晶。

本申請實施例提供的第二種大尺寸類單晶籽晶的制作方法，是在上述第一種大尺寸類單晶籽晶的制作方法的基礎上，還包括如下技術特征：

所述預設位置的范圍為從所述籽晶單體的頂部以下5mm至10mm。

在這種情況下，可以利用半熔工藝對籽晶單體的表面進行微熔，當固液界面到達5mm至10mm時，就開始定向凝固，使固液界面上移直至所有熔體結晶，這就使得籽晶單體的上面一部分形成一個無縫連接的整體，有效避免漏硅現(xiàn)象，另外，這僅是一個優(yōu)選范圍，當然還可以根據(jù)實際情況來設置其他的預設位置的值，此處并不限制。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。