一種齒形結(jié)構(gòu)涂層坩堝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種齒形結(jié)構(gòu)涂層坩堝，特別是用于澆鑄多晶硅技術(shù)中，需要在不帶入雜質(zhì)的情況下順利使硅錠脫模。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)能源瀕臨枯竭，油、煤和天然氣價(jià)格節(jié)節(jié)攀升的緊迫形勢(shì)下，新能源之一的太陽(yáng)能倍受世界各國(guó)重視，作為太陽(yáng)能電池最主要的原材料多晶硅需求量也在激劇增長(zhǎng)。降低硅材料的制作成本是實(shí)現(xiàn)光伏廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)今，降低成本的重要途徑之一是澆鑄多晶硅技術(shù)(也稱之為冶金提純法)，該技術(shù)省去了昂貴的單晶拉制過(guò)程，也能用較低純度的硅作投爐料，材料及電能消耗方面都較省。盡管如此，由于原料熔化、晶體生長(zhǎng)過(guò)程中，硅熔體與坩堝長(zhǎng)時(shí)間接觸會(huì)產(chǎn)生黏滯性，并且由于兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同，如果硅材料和坩堝壁結(jié)合緊密，在晶體冷卻時(shí)很可能造成多晶鑄錠粘連或坩堝破裂，并且兩者的長(zhǎng)時(shí)間接觸還會(huì)造成陶瓷坩堝的腐蝕，進(jìn)而使多晶硅中的氧濃度升高。在多晶硅鑄錠過(guò)程中，防止熔融硅與石英陶瓷坩堝反應(yīng)，并使硅錠容易脫模分離，是澆鑄多晶硅技術(shù)需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種齒形結(jié)構(gòu)涂層坩堝。
[0004]一種齒形結(jié)構(gòu)涂層坩堝包括坩堝本體、內(nèi)壁、涂層；內(nèi)壁以連續(xù)分布的齒形結(jié)構(gòu)分布于坩堝本體內(nèi)部，齒形結(jié)構(gòu)相對(duì)于坩堝本體朝上外露，在齒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上涂覆氮化硅涂層。
[0005]所述的氮化硅涂層涂覆在齒形內(nèi)壁上，涂層厚度為0.3?3mm。
[0006]所述的內(nèi)壁的齒間的夾角為10.5°。
[0007]使用本實(shí)用新型，在多晶硅提純中，可以在不引入雜質(zhì)的前提下既能使鑄錠與坩堝順利脫離，同時(shí)又能保證坩堝具有較高壽命。該技術(shù)不但對(duì)于提高多晶硅鑄造的生產(chǎn)效率具有重要意義，而且直接影響到多晶硅產(chǎn)品質(zhì)量的控制，進(jìn)而影響到隨后所制備的鑄造多晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率。因此，防止熔煉過(guò)程中坩堝對(duì)硅材料的污染，并使硅錠順利脫模，有助于生產(chǎn)出高質(zhì)量的鑄造多晶硅電池，提高鑄造多晶硅片的成品率。涂層采用氮化硅材料，氮化硅具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，不會(huì)與熔融硅和石英發(fā)生反應(yīng)，保證了多晶硅的純度。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型齒形結(jié)構(gòu)涂層坩堝的示意圖；
[0009]圖中，坩堝本體1、內(nèi)壁2、涂層3。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，一種齒形結(jié)構(gòu)涂層坩堝包括坩堝本體1、內(nèi)壁2、涂層3 ;內(nèi)壁2以連續(xù)分布的齒形結(jié)構(gòu)分布于坩堝本體I內(nèi)部，齒形結(jié)構(gòu)相對(duì)于坩堝本體朝上外露，在齒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁2上涂覆氮化硅涂層3。所述的氮化硅涂層3采用熱噴涂工藝，涂覆在齒形內(nèi)壁2上，涂層3厚度為0.3?3mm。所述的內(nèi)壁2的齒間的夾角為10.5°。
[0011]本實(shí)用新型提出坩堝內(nèi)壁2采用齒形結(jié)構(gòu)，是為了減少坩堝與硅熔體的接觸，進(jìn)而減小雜質(zhì)的引入以及硅熔體在坩堝側(cè)壁的成核。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種齒形結(jié)構(gòu)涂層坩堝，其特征在于包括坩堝本體(I)、內(nèi)壁(2)、涂層(3);內(nèi)壁(2)以連續(xù)分布的齒形結(jié)構(gòu)分布于坩堝本體(I)內(nèi)部，齒形結(jié)構(gòu)相對(duì)于坩堝本體朝上外露，在齒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁(2 )上涂覆氮化硅涂層(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒形結(jié)構(gòu)涂層坩堝，其特征在于所述的氮化硅涂層(3)涂覆在齒形內(nèi)壁(2)上，涂層(3)厚度為0.3?3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒形結(jié)構(gòu)涂層坩堝，其特征在于所述的內(nèi)壁(2)的齒間的夾角為10.5°。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種齒形結(jié)構(gòu)涂層坩堝。它包括坩堝本體、內(nèi)壁、涂層；內(nèi)壁以連續(xù)分布的齒形結(jié)構(gòu)分布于坩堝本體內(nèi)部，在齒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上涂覆氮化硅涂層。坩堝內(nèi)壁采用齒形結(jié)構(gòu)，是為了減少坩堝與硅熔體的接觸，進(jìn)而減小雜質(zhì)的引入以及硅熔體在坩堝側(cè)壁的成核。通過(guò)坩堝內(nèi)壁涂層的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)熔煉和脫模，不僅解決了黏滯問(wèn)題，而且可以降低多晶硅中的氧、炭等雜質(zhì)濃度。
【IPC分類】C30B29-06, C30B28-06
【公開(kāi)號(hào)】CN204281890
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420465934
【發(fā)明人】周兆忠
【申請(qǐng)人】衢州學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年8月19日