坩堝的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及多晶硅領域，尤其涉及一種坩禍。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有設計的坩禍側壁大多都為平整設計，在多晶硅的長晶階段，通常在側壁噴涂氮化硅后，在后續(xù)晶體生長過程中，側部的晶體會形成大顆粒的枝晶晶體，其生長方向多為斜向坩禍中心區(qū)域。
[0003]然而，本案的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，此種情況下，側壁生成的晶體和中心晶體的生長方向相互沖突擠壓，從而使得坩禍側部區(qū)域的晶體受到的生長應力比較大，進而造成側部晶粒的位錯偏多。當該硅片被制作成太陽能電池后，容易造成該硅片的轉換效率低，從而不利于能量的轉換。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種能夠減少側壁上生長的晶體受到的生長應力并有利于提高生成的硅片轉化率的坩禍。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型的實施例提供了一種坩禍，應用于多晶硅鑄錠生產，所述坩禍包括側壁以及連接所述側壁的底壁，所述側壁上設置有凹坑結構，所述凹坑結構沿所述側壁高度方向設置并延伸至所述底壁。
[0006]其中，所述凹坑結構為開設于所述側壁上的多個孔，多個所述孔均沿所述坩禍的高度方向排列設置。
[0007]其中，所述凹坑結構為開設于所述側壁上的多個斜孔，并且多個所述斜孔的中心均與所述坩禍的底壁成一預設傾斜角度。
[0008]其中，所述側壁上設置有多個顆粒，所述多個顆粒與所述側壁形成所述凹坑結構。
[0009]其中，所述凹坑結構為圓孔或錐形孔。
[0010]其中，所述凹坑結構的孔徑為2-10mm。
[0011]其中，所述凹坑結構的深度均為2-20mm。
[0012]其中，所述預設傾斜角度的范圍為0-60°。
[0013]其中，所述顆粒為石英顆粒。
[0014]其中，所述坩禍為方形坩禍，所述坩禍的側壁上還涂覆一層氮化硅涂層。
[0015]本實用新型提供的坩禍通過在所述坩禍的側壁上設置凹坑結構，從而替代了現(xiàn)有的采用側壁平整的設計，當在多晶硅的長晶階段時，側壁上生長的晶體由于多個凹坑結構的作用，能夠在坩禍側壁上形成小晶粒，從而能夠使得晶體的生長方向與中心生長的晶體的生長方向一致，同時由于小晶粒相對于原有的大晶粒的生長應力小，因而能夠釋放一定的生長應力，從而使得作用在側壁晶體上的生長應力減少，有利于側壁晶體的生長，并能夠減少生長成的晶體的位錯，故而能夠提尚晶體的生長質量，同時能夠進一步提尚后續(xù)娃片的轉化率。本實用新型提供的坩禍具有結構簡單、便于制造的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(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實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本實用新型實施例提供的坩禍的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合本實用新型實施方式中的附圖，對本實用新型實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0019]請參閱圖1，本實用新型實施方式提供的一種坩禍100，應用于多晶硅鑄錠生產，所述坩禍100包括側壁10和連接于所述側壁的底壁20，所述側壁10上設置有凹坑結構11。
[0020]本實施例中，所述坩禍100的材質為石英砂，以保證其堅硬、耐磨性及耐熱性，使得在加熱時，所述坩禍100的化學性能不會發(fā)生改變。當然，在其他實施例中，所述坩禍100的材質也可為粘土、瓷土或石墨等。
[0021]本實施例中，為了便于晶體的生長，所述坩禍100為方形坩禍。所述坩禍100包括四個所述側壁10，四個所述側壁10上設置有所述凹坑結構11?？梢岳斫獾氖?，在其他實施例中，所述坩禍100還可為圓形坩禍或U形坩禍等。
[0022]本實施例中，為了進一步的改進，各所述側壁10上均涂覆一層氮化硅涂層，以進一步增強所述側壁10的硬度、耐高溫性能以及耐磨性能。當然，在其他實施例中，各所述側壁10上也可涂覆陶瓷涂層。
[0023]多個所述孔11均沿所述坩禍100的高度方向排列設置。本實施例中，多個所述凹坑結構11均設置于相對設置的兩所述側壁10上并延伸至所述底壁20上。
[0024]—種實施方式中，所述凹坑結構11為開設于所述側壁10上的多個孔，并且多個孔均沿所述坩禍100的高度方向排列設置。
[0025]另一種實施方式中，所述凹坑結構11可為開設于所述側壁10上的多個斜孔，并且多個所述斜孔的中心均與所述坩禍100的底壁成一預設傾斜角度。
[0026]具體地，所述凹坑結構11可為圓孔或者錐形孔。當所述凹坑結構11為圓孔時，所述凹坑結構11的孔徑范圍為2?10m，并且所述凹坑結構11的深度均為2?20mm，從而能夠便于所述側壁10上的晶體生長，減少其受到的生長應力?？梢岳斫獾氖牵谄渌麑嵤├?，所述凹坑結構11的孔徑范圍以及其深度還可根據所述坩禍100的寬度選擇調整。
[0027]進一步地，當所述凹坑結構11為錐形孔時，所述凹坑結構11的孔徑范圍為2?10m，并且所述凹坑結構11的深度均為2?20mm。所述預設傾斜角度的范圍為0-60°。優(yōu)選地，當選擇所述凹坑結構11的孔徑大小為3mm，深度為8mm，并且所述預設傾斜角度為45°時，采用所述坩禍100在多晶鑄錠爐上定向凝固鑄錠，得到的硅錠側部邊皮的晶體形核，并和側壁為平整的坩禍對比，可以得到，采用本實施例中的所述坩禍100的方案，所述側壁10上生長的晶粒更細小，其尺寸大于約為2mm?Icm左右，同時所述側壁10上生長的籽晶晶體的生長方向與所述坩禍100的中心角度偏差較小，并且遠遠小于普通坩禍，因此采用本實施例的所述坩禍100，所述側壁10上生長的所述晶粒向內生長的距離小于現(xiàn)有設計中側壁為平整的坩禍。此外，通過光致發(fā)光控制系統(tǒng)(PL)測試，采用本實施例的所述坩禍100的側壁10上生長的硅片位錯少于采用側壁為平整設計坩禍的，并且在后續(xù)的硅片轉換效率中，其效率能夠提高0.1-0.3%，因此采用本實施例中的坩禍100能夠有效地減少硅片的位錯，并提高起轉換效率。
[0028]此外，在另一種實施方式中，所述側壁10上設置有多個顆粒(圖中未標識)，所述多個顆粒與所述側壁10形成所述凹坑結構11。具體地，所述多個顆?？蔀閲娡坑谒鰝缺?0上的石英顆粒，并且所述多個顆?？蔀椴灰?guī)則噴涂于所述側壁10上，以使得形成的所述凹坑結構11為不規(guī)則結構，從而達到使得所述側壁10具有坑坑洼洼的效果，進而使得在長晶時，能夠在所述凹坑結構11內形成小晶粒，即在所述側壁10上形成小晶粒，并使得晶體的生長方向與中心生長的晶體的生長方向一致，通過側壁10上的小晶粒的晶界能夠釋放一定的生長應力，故而能夠減少作用在所述側壁10晶體上的生長應力，有利于所述晶體的生長。
[0029]為了進一步的改進，本實施例中，所述坩禍100的側壁10外均設有護板(圖中未標識)，并且各所述護板的材質均為石墨，以滿足所述坩禍100的耐磨耐高溫性。當然，在其他實施例中，所述護板的材質也可為其他耐高溫材料，如陶瓷。
[0030]此外，為了進一步的改進，所述坩禍100的頂部還可覆蓋一蓋板(圖中未標識)，并且所述蓋板的材質為高強碳碳纖維，以保證其耐高溫及耐磨性。所述蓋板用于封閉所述坩禍100的開口端，以便于在進行加熱時，熱量不易從開口端散發(fā)的同時，雜質不易從開口處進入，從而使得熱量集中于所述坩禍100內部，并進一步提高鑄錠質量。
[0031]本實用新型提供的坩禍通過在所述坩禍的側壁上設置凹坑結構，從而替代了現(xiàn)有的采用側壁平整的設計，當在多晶硅的長晶階段時，側壁上生長的晶體由于多個凹坑結構的作用，能夠在坩禍側壁上形成小晶粒，從而能夠使得晶體的生長方向與中心生長的晶體的生長方向一致，同時由于小晶粒相對于原有的大晶粒的生長應力小，因而能夠釋放一定的生長應力，從而使得作用在側壁晶體上的生長應力減少，有利于側壁晶體的生長，并能夠減少生長成的晶體的位錯，故而能夠提尚晶體的生長質量，同時能夠進一步提尚后續(xù)娃片的轉化率。本實用新型提供的坩禍具有結構簡單、便于制造的優(yōu)點。
[0032]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種坩禍，應用于多晶硅鑄錠生產，其特征在于，所述坩禍包括側壁以及連接所述側壁的底壁，所述側壁上設置有凹坑結構，所述凹坑結構沿所述側壁高度方向設置并延伸至所述底壁。2.如權利要求1所述的坩禍，其特征在于，所述凹坑結構為開設于所述側壁上的多個孔，多個所述孔均沿所述坩禍的高度方向排列設置。3.如權利要求1或2所述的坩禍，其特征在于，所述凹坑結構為開設于所述側壁上的多個斜孔，并且多個所述斜孔的中心均與所述坩禍的底壁成一預設傾斜角度。4.如權利要求1所述的坩禍，其特征在于，所述側壁上設置有多個顆粒，所述多個顆粒與所述側壁形成所述凹坑結構。5.如權利要求3所述的坩禍，其特征在于，所述凹坑結構為圓孔或錐形孔。6.如權利要求5所述的坩禍，其特征在于，所述凹坑結構的孔徑為2-10mm。7.如權利要求5所述的坩禍，其特征在于，所述凹坑結構的深度均為2-20_。8.如權利要求3所述的坩禍，其特征在于，所述預設傾斜角度的范圍為0-60°。9.如權利要求4所述的坩禍，其特征在于，所述顆粒為石英顆粒。10.如權利要求1所述的坩禍，其特征在于，所述坩禍為方形坩禍，所述坩禍的側壁上還涂覆一層氮化硅涂層。
【專利摘要】本實用新型公開了一種坩堝，應用于多晶硅鑄錠生產，坩堝包括側壁及連接側壁的底壁，側壁上設凹坑結構，凹坑結構沿側壁高度方向設置并延伸至底壁。本實用新型提供的坩堝通過在坩堝的側壁上設置凹坑結構，從而替代了現(xiàn)有的采用側壁平整的設計，當在多晶硅的長晶階段時，側壁上生長的晶體由于多個凹坑結構的作用，能夠在坩堝側壁上形成小晶粒，從而能夠使得晶體的生長方向與中心生長的晶體的生長方向一致，同時由于小晶粒相對于原有的大晶粒的生長應力小，因而能夠釋放一定的生長應力，使得作用在側壁晶體上的生長應力減少，有利于側壁晶體的生長，并能夠減少生長成的晶體的位錯，故而能夠提高晶體的生長質量，同時能夠進一步提高后續(xù)硅片的轉化率。
【IPC分類】C30B28/06, C30B29/06
【公開號】CN204752904
【申請?zhí)枴緾N201520463639
【發(fā)明人】何亮, 胡動力, 雷琦, 羅鴻志
【申請人】江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月1日