專利名稱：鑄錠多晶爐底坩堝護板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體硅多晶鑄錠生產(chǎn)設(shè)備，尤其是一種鑄錠多晶爐底坩堝護板。
背景技術(shù)：
在太陽能光伏領(lǐng)域，利用定向凝固的方法生產(chǎn)多晶硅錠是普遍采用的方法。其基 本原理是，將多晶硅原料放置在石英陶瓷坩堝中，石英陶瓷坩堝放置在由石墨底護板及側(cè) 護板構(gòu)成的“石墨坩堝”中，放置在熱場系統(tǒng)中，加熱使得硅料完全融化。然后，熱場底部開 啟，熱量從坩堝底部釋放，溫度降低，坩堝的底部將逐漸冷卻到硅材料的結(jié)晶點溫度。然后 硅溶液在坩堝底部開始結(jié)晶，逐漸向上生長(凝固)，形狀自下而上的柱狀晶體結(jié)構(gòu)。由于 傳統(tǒng)的坩堝底護板為平板結(jié)構(gòu)，其弊端是，石英陶瓷坩堝的底面與底護板完全接觸，因而對 于坩堝底部來說，散熱強度基本一致。從而在長晶初期，整個石英坩堝底面上溫度分布基本 一致，成核機會也一致，從而形成大量的晶核。使得晶體中的晶粒較小，在多晶體內(nèi)的晶界 密度及晶體缺陷密度較高，影響鑄錠多晶晶體的質(zhì)量，利用其制作的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率 也會受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種使得石英坩堝底部與坩堝護板的接觸區(qū)域 由平面變?yōu)榉稚⒌摹包c域”接觸的鑄錠多晶爐底坩堝護板。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種鑄錠多晶爐底坩堝護板，包括 護板基體，所述的護板基體表面具有凸起。進一步具體的說，本發(fā)明所述的凸起為圓形或多邊形，凸起的高度為2mm 6mm， 凸起的個數(shù)為25 576個，凸起的直徑為39mm 156mm。而所述的護板基體為石墨板或耐 高溫金屬板，護板基體的厚度為20mm 30mm。本發(fā)明的有益效果是，解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，減少在鑄錠多晶結(jié)晶初期 的成核數(shù)量，并且在結(jié)晶初期控制晶粒橫向長大后再向上生長，從而獲得具有較大橫截面 積的柱狀多晶硅晶錠。降低鑄錠多晶硅體內(nèi)晶界及缺陷密度，提高晶體質(zhì)量，從而提高光伏 電池的轉(zhuǎn)換效率。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明凸起為多邊形的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明凸起為圓形的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明應(yīng)用時石英坩堝底部的溫度分布曲線；圖中1、護板基體；2、凸起。
具體實施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的 示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。如圖1所示的一種鑄錠多晶爐底坩堝護板，包括護板基體1，所述的護板基體1表 面具有凸起2。本發(fā)明的應(yīng)用比較方便，對現(xiàn)有鑄錠多晶硅設(shè)備沒有特殊要求。應(yīng)用時，只需要將 本發(fā)明帶有凸起2的一面向上放置，然后將石英陶瓷坩堝放置在其上即可。利用計算機仿真技術(shù)，對應(yīng)用本發(fā)明的石英坩堝底部的溫度分布進行的模擬分 析，結(jié)果如圖3所示。實驗樣板的凸起個數(shù)為25個，直徑為52mm，凸起的分布形式為5行5 列，凸起中心間距為156mm。谷底對應(yīng)的是本發(fā)明凸起的中心。從溫度分布的結(jié)果上看，本 發(fā)明能夠?qū)κ③釄宓撞康臏囟确植籍a(chǎn)生顯著影響，在坩堝底部對應(yīng)底護板凸起中心處的 溫度最低，在結(jié)晶初期，將首先在該處成核。從溫度的分布同樣可以看出，溫度自凸起中心 將附近平緩上升，形成一定大小的橫向溫度梯度，這樣促使該處的晶核首先橫向生長，有利 于獲得較大的晶粒結(jié)構(gòu)。以上說明書中描述的只是本發(fā)明的具體實施方式
，各種舉例說明不對本發(fā)明的實 質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的具體 實施方式做修改或變形，而不背離發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種鑄錠多晶爐底坩堝護板，包括護板基體(1)，其特征在于所述的護板基體(1) 表面具有凸起O)。
2.如權(quán)利要求1所述的鑄錠多晶爐底坩堝護板，其特征在于所述的凸起O)為圓形 或多邊形，凸起O)的高度為2mm 6mm，凸起O)的個數(shù)為25 576個，凸起O)的直徑 為 39mm 156mm。
3.如權(quán)利要求1所述的鑄錠多晶爐底坩堝護板，其特征在于所述的護板基體(1)為 石墨板或耐高溫金屬板，護板基體(1)的厚度為20mm 30mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑄錠多晶爐底坩堝護板，一塊帶有圓形或多邊形凸起的是石墨板。在多晶鑄錠過程中，石英坩堝放置在本發(fā)明涉的具有凸起的石墨板上，使得石英坩堝底部與石墨板的接觸區(qū)域由平面變?yōu)榉稚⒌摹包c域”接觸。從而使石英坩堝與底護板之間的傳熱由平面變?yōu)辄c點加強的區(qū)域接觸。在石英坩堝底部形成一個個與凸起中心相對應(yīng)的冷點，為多晶鑄錠結(jié)晶初始階段提供結(jié)晶點。從而減少鑄錠多晶硅結(jié)晶初期的形核數(shù)量，并且在形核后沿石英坩堝橫向長大，鋪滿坩堝底部后再豎直生長，在多晶鑄錠中形成比較大的柱狀晶。減少鑄錠多晶硅中的晶界含量，從而降低鑄錠多晶體內(nèi)缺陷，提高晶體質(zhì)量，從而提高光伏電池的轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號C30B29/06GK102094239SQ20101029420
公開日2011年6月15日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者張志強, 黃振飛 申請人:常州天合光能有限公司