一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種硅片制作設(shè)備，尤其涉及一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅是硅太陽能電池的主要材料，多晶硅太陽能電池的市場份額占據(jù)全球太陽能電池市場的80%以上。然而多晶硅片在制作過程中由于鑄錠產(chǎn)率一般為65?70%，切片過程中損失也達45%以上，最終只有約35%的多晶硅原材料用于多晶硅片，產(chǎn)生了極大的浪費。
[0003]近年來，針對直接從熔融硅液中獲得硅帶或硅片的方法得到發(fā)展，采用硅帶制作的太陽能電池的效率與普通多晶硅太陽能電池的效率逐漸接近，展現(xiàn)出巨大的商業(yè)潛力。在硅熔液中直接蘸取硅片的方法與硅帶技術(shù)相比，硅片生長速率更快，機械結(jié)構(gòu)簡單，是一種可實現(xiàn)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置，能夠大大減小硅材料的浪費，同時減少單個硅片的能耗。
[0005]本實用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置，包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)有用于盛放硅液的石英坩禍，所述石英坩禍的外側(cè)周圍設(shè)有加熱器，所述石英坩禍的上方設(shè)有石英襯底，所述石英襯底和吊裝桿相連，其中，所述石英坩禍和加熱器之間設(shè)有熱屏，所述熱屏通過連接板和石英襯底連接，所述加熱器的橫截斷面為圓形，所述石英襯底和熱屏的橫截斷面為六邊形。
[0006]上述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其中，所述石英襯底的下表面設(shè)有脫模劑涂層。
[0007]上述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其中，所述石英襯底的厚度為3?10cm，所述脫模劑涂層的厚度為0.05?1mm。
[0008]上述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其中，所述熱屏為硬質(zhì)石墨氈，所述硬質(zhì)石墨租的厚度為2?5cm。
[0009]上述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其中，所述加熱器和爐體之間設(shè)有保溫層。
[0010]本實用新型對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本實用新型提供的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，通過在石英坩禍和加熱器之間設(shè)置熱屏，可有效減少硅液面的熱輻射，對于硅片的快速生長，以及硅液面的熱場均勻具有很好的效果；采用與圓形熱場匹配的六邊形石英襯底及六邊形熱屏結(jié)構(gòu)，圓形熱場的熱場均勻性好，發(fā)展成熟度高，對于硅液面的溫度控制較易，六邊形的石英襯底可以在最大化的滿足熱場對稱性的前提下，對圓形熱場空間最大化的利用，從而能夠大大減小硅材料的浪費，同時減少單個硅片的能耗，并且生產(chǎn)出的六邊形硅片制作成的太陽能電池可實現(xiàn)密排組件。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型基于石英襯底的硅片蘸取裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實用新型六邊形石英襯底及六邊形熱屏與圓形熱場匹配示意圖。
[0013]圖中:
[0014]I吊裝桿2連接板3熱屏
[0015]4加熱器5保溫層6硅液
[0016]7石英坩禍8脫模劑涂層9石英襯底
[0017]10 爐體
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0019]圖1為本實用新型基于石英襯底的硅片蘸取裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型六邊形石英襯底及六邊形熱屏與圓形熱場匹配示意圖。
[0020]請參見圖1和圖2，本實用新型提供的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，包括爐體10，所述爐體10內(nèi)設(shè)有用于盛放硅液6的石英坩禍7，所述石英坩禍7的外側(cè)周圍設(shè)有加熱器4，所述石英坩禍7的上方設(shè)有石英襯底9，所述石英襯底9和吊裝桿I相連，其中，所述石英坩禍7和加熱器4之間設(shè)有熱屏3，所述熱屏3通過連接板2和石英襯底9連接，所述加熱器4的橫截斷面為圓形，所述石英襯底9和熱屏3的橫截斷面為六邊形，如圖2所示。所述加熱器4和爐體10之間設(shè)有保溫層5。
[0021]本實用新型提供的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，采用對稱的圓形加熱器，對于硅液表面溫度的控制及減少硅液內(nèi)的液體流動具有自然的優(yōu)勢。熱量均勻的由圓形加熱器向圓形的石英坩禍7傳遞，加熱溫度為熔點以上，在圓形的石英坩禍7內(nèi)放入一定重量的硅并熔化，且保持溫度恒定；石英襯底9斷面為六邊形，厚度為3?10cm，熱屏3的材質(zhì)為硬質(zhì)石墨租，斷面為六邊形，厚度為2?5cm ;石英襯底9的下表面有脫模劑涂層，可實現(xiàn)娃片與石英襯底的良好分離，脫模劑涂層厚度為0.05?1mm，如采用50 μ m厚度的化學氣相沉積(CVD)鍍膜。
[0022]本實用新型提供的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，石英襯底9由吊裝桿I帶動進行上下運動；熱屏3處于石英坩禍7與加熱器4之間，主要功能為遮擋輻射到硅液面的輻射熱；石英襯底9在硅液面之上，當石英襯底9接近硅液面時，熱屏3遮擋加熱器4對硅液表面區(qū)域的輻射熱，硅液6表面溫度降低硅液面溫度降低至接近凝固點，當石英襯底9接觸硅液面時在襯底表面自然凝固形成一個硅片薄層；控制石英襯底9的溫度，及接觸硅液面的速率及持續(xù)時間，對硅片的厚度可實現(xiàn)較好的控制；向上提起石英襯底9至其脫離硅液面，由于石英襯底9上具有脫模劑，硅片可從石英襯底上脫落，形成一六邊形的硅片；此硅片具有對稱性，形成的硅片應(yīng)力小，且可以在形成組件時形成密排結(jié)構(gòu)，有利于組件的使用。
[0023]隨著石英襯底9脫離硅液面，同時熱屏3向上抽出，減少了對加熱器4的遮擋，硅液面溫度升高，即可進行下一個硅片的制作。
[0024]由上可見，本實用新型，采用石英襯底粘取硅液面以形成硅片，熱屏遮擋加熱器對硅液面的輻射熱，硅液面溫度降低，從而在有限邊襯底上蘸取硅片。采用與圓形熱場結(jié)構(gòu)匹配的六邊形襯底及六邊形熱屏，硅液表面冷卻速率塊，熱場對稱度高，溫度均勻，可快速形成無應(yīng)力的多晶硅片，可制作出有潛力的現(xiàn)有太陽能電池用四方型硅片的替代產(chǎn)品。
[0025]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。
【主權(quán)項】
1.一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置，包括爐體(10)，所述爐體(10)內(nèi)設(shè)有用于盛放硅液(6)的石英坩禍(7)，所述石英坩禍(7)的外側(cè)周圍設(shè)有加熱器(4)，所述石英坩禍(7)的上方設(shè)有石英襯底(9)，所述石英襯底(9)和吊裝桿(I)相連，其特征在于，所述石英坩禍(7)和加熱器⑷之間設(shè)有熱屏(3)，所述熱屏(3)通過連接板(2)和石英襯底(9)連接，所述加熱器(4)的橫截斷面為圓形，所述石英襯底(9)和熱屏(3)的橫截斷面為六邊形。
2.如權(quán)利要求1所述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其特征在于，所述石英襯底(9)的下表面設(shè)有脫模劑涂層(8)。
3.如權(quán)利要求2所述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其特征在于，所述石英襯底(9)的厚度為3?10cm，所述脫模劑涂層(8)的厚度為0.05?1mm。
4.如權(quán)利要求1所述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其特征在于，所述熱屏(3)為硬質(zhì)石墨租，所述硬質(zhì)石墨租的厚度為2?5cm。
5.如權(quán)利要求1?4任一項所述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其特征在于，所述加熱器⑷和爐體(10)之間設(shè)有保溫層(5)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置，包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)有用于盛放硅液的石英坩堝，所述石英坩堝的外側(cè)周圍設(shè)有加熱器，所述石英坩堝的上方設(shè)有石英襯底，所述石英襯底和吊裝桿相連，所述石英坩堝和加熱器之間設(shè)有熱屏，所述熱屏通過連接板和石英襯底連接，所述加熱器的橫截斷面為圓形，所述石英襯底和熱屏的橫截斷面為六邊形。本實用新型通過在石英坩堝和加熱器之間設(shè)置熱屏，可有效減少硅液面的熱輻射；采用與圓形熱場匹配的六邊形石英襯底及六邊形熱屏結(jié)構(gòu)，熱場均勻性好，利用率高，從而能夠大大減小硅材料的浪費，同時減少單個硅片的能耗，并且生產(chǎn)出的六邊形硅片制作成的太陽能電池可實現(xiàn)密排組件。
【IPC分類】C30B28-04, C30B29-06
【公開號】CN204570086
【申請?zhí)枴緾N201520213311
【發(fā)明人】高文秀, 李帥, 趙百通
【申請人】江蘇盎華光伏工程技術(shù)研究中心有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月9日