專利名稱：一種鑄錠用石英坩堝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄錠單晶的生產(chǎn)設(shè)備，尤其是一種鑄錠用石英坩堝。
背景技術(shù)：
鑄錠硅多晶是晶體硅太陽(yáng)能電池最常用的材料之一，但由于較高的晶界密度一直制約著多晶娃太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的提聞。從目前光伏形式來看，由于下游組件價(jià)格不斷下跌，導(dǎo)致低效率的組件將沒有市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，故低效率的電池片最終要被市場(chǎng)所淘汰。
如何提高硅晶體、硅片的質(zhì)量，以為高效電池片提高優(yōu)質(zhì)的片源，成為目前行業(yè)內(nèi)急需解決的問題。鑄錠單晶是目前解決這一問題先進(jìn)技術(shù)之一，因此在最近也一直是光伏內(nèi)研究的熱點(diǎn)話題。目前鑄造多晶主要采用定向凝固的鑄造技術(shù)，經(jīng)過化料、長(zhǎng)晶、退火等過程，在長(zhǎng)晶過程中溶硅從坩堝底部大面積成核，后開始定向生長(zhǎng)，生長(zhǎng)高密度缺陷的硅晶體；而鑄錠單晶技術(shù)與普通鑄造技術(shù)的區(qū)別在于，在坩堝底部加了硅單晶晶塊作為誘導(dǎo)籽晶，并在化料過程控制其部分熔化，然后進(jìn)入長(zhǎng)晶階段，從剩余籽晶表面開始定向生長(zhǎng)?，F(xiàn)有鑄錠單晶技術(shù)通常使用2(T30mm厚的硅單晶做籽晶，雖然提高了硅片的質(zhì) 量，但同時(shí)成本提高很多，所以如何降低準(zhǔn)單晶技術(shù)的成本成了當(dāng)前要解決的關(guān)鍵問題。由于現(xiàn)在鑄錠爐熱場(chǎng)的特性，頂部和四周加熱，使得邊緣的籽晶始終要比中部籽晶先熔化，如果籽晶過薄，就會(huì)出現(xiàn)邊緣籽晶化光的現(xiàn)象，從而失去籽晶誘導(dǎo)的作用，所以現(xiàn)有技術(shù)不能滿足超薄籽晶的使用，以致鑄錠單晶的成本要比普通鑄錠高一些。如何使用超薄籽晶，降低籽晶成本也一直鑄錠單晶急需解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種鑄造單晶的石英坩堝，目的是使用超薄籽晶，降低生產(chǎn)成本，依據(jù)現(xiàn)在鑄錠單晶化料特征，中間厚邊緣薄，造成使用超薄籽晶時(shí)，邊緣容易化光現(xiàn)象。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種鑄錠用石英坩堝，包括坩堝底部，所述的坩堝底部設(shè)置有向上凸起的臺(tái)階。具體的說，本發(fā)明所述的臺(tái)階的上表面為圓形或方形或其他形狀。所述的臺(tái)階的高度為0. 2 lcm。坩堝底部的中心比邊緣較厚。所述的臺(tái)階面積為坩堝底部的689^75%。本發(fā)明鑄錠單晶時(shí)，首先在石英坩堝底部鋪滿同樣厚度的單晶籽晶塊，厚度為riOmm;在鋪滿籽晶的坩堝內(nèi)，裝滿硅料；將石英坩堝放入鑄錠爐內(nèi)，溫度1450度；化料結(jié)束時(shí)，化料速度在0. lmm/min,逼近籽晶；待籽晶剩余3mm,轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)階段，以2. 5mm/min的速度完成生長(zhǎng)；冷卻出爐。本發(fā)明的有益效果是，解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，在石英坩堝底部增加的臺(tái)階，有效的保證了化料時(shí)中心和邊緣籽晶同步進(jìn)行，使得邊緣剩余的籽晶厚度殘留與中心籽晶的厚度殘留達(dá)到一致，更適合超薄籽晶的使用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、臺(tái)階，2、坩堝，3、籽晶塊，4、硅料。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)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I所示的一種鑄錠用石英坩堝，包括坩堝2底部，坩堝2底部設(shè)置有向上凸起的臺(tái)階I。臺(tái)階I的上表面為方形。臺(tái)階I的高度為1cm。坩堝底部的中心比邊緣較厚。臺(tái)階I面積為坩堝底部的75%。本發(fā)明鑄錠單晶時(shí)，首先在石英坩堝底部鋪滿同樣厚度的單晶籽晶塊3，厚度為IOmm ;在鋪滿籽晶塊3的坩堝2內(nèi)，裝滿硅料4 ;將石英坩堝放入鑄錠爐內(nèi)，加熱，使溫度逼近1450度；待化料末期，打開隔熱籠，使化料速度保持在0. lmm/min，逼近籽晶；待籽晶剩余3mm,轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)階段，以2. 5mm/min的速度完成生長(zhǎng)；冷卻出爐。以上說明書中描述的只是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，各種舉例說明不對(duì)本發(fā)明的實(shí)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(duì)以前所述的具體實(shí)施方式
做修改或變形，而不背離發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種鑄錠用石英坩堝，包括坩堝底部，其特征在于所述的坩堝底部設(shè)置有向上凸起的臺(tái)階。
2.如權(quán)利要求I所述的一種鑄錠用石英坩堝，其特征在于所述的臺(tái)階的上表面為圓形或方形或其他形狀。
3.如權(quán)利要求I所述的一種鑄錠用石英坩堝，其特征在于所述的臺(tái)階的高度為0.2 lcm。
4.如權(quán)利要求I所述的一種鑄錠用石英坩堝，其特征在于所述的坩堝底部的中心比邊緣較厚。
5.如權(quán)利要求I所述的一種鑄錠用石英坩堝，其特征在于所述的臺(tái)階面積為坩堝底部的68% 75%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑄錠用石英坩堝，包括坩堝底部，所述的坩堝底部設(shè)置有向上凸起的臺(tái)階，所述的臺(tái)階的上表面為圓形或方形或其他形狀。本發(fā)明由于在石英坩堝底部增加的臺(tái)階，更加石英的熱場(chǎng)中溫度的分布，從而有效的保證了化料時(shí)中心和邊緣籽晶同步進(jìn)行，使得邊緣和中心籽晶剩余高度達(dá)到一致，更適合超薄籽晶的使用。
文檔編號(hào)C30B29/06GK102747413SQ20121020597
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者鈕應(yīng)喜 申請(qǐng)人:常州天合光能有限公司