專利名稱：一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多晶硅領(lǐng)域，尤其涉及一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
能源供應(yīng)與能源安全已經(jīng)成為世界各國未來發(fā)展戰(zhàn)略重要組成部分，太陽能是用之不盡、取之不竭清潔無污染的新能源，各國紛紛不遺余力地研究發(fā)展其利用技術(shù)。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是太陽能利用中的重要方向之一，目前光伏發(fā)電技術(shù)逐步成熟，太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用也在蓬勃發(fā)展，但是，太陽能級多晶硅原料供應(yīng)嚴(yán)重不足已經(jīng)成為太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。為解決太陽能級多晶硅供應(yīng)問題，世界各國在此領(lǐng)域展開了激烈的競爭，研究隊(duì)伍持續(xù)組建、研究經(jīng)費(fèi)不斷投入、情報(bào)刺探活動極其頻繁。目前，已有的西門子工藝、改良西門子工藝、硅烷裂解工藝三大太陽能級多晶硅制造技術(shù)都掌握在美國、日本、德國手中。我國在太陽能多晶硅領(lǐng)域的科研攻關(guān)已經(jīng)開展多年，也已經(jīng)逐漸掌握了國外第一代或第二代西門子工藝、改良西門子工藝、硅烷裂解工藝。但是阻止太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用的另一個主要因素是太陽能多晶硅的生產(chǎn)成本，西門子工藝、改良西門子工藝、硅烷裂解工藝生產(chǎn)的多晶硅成本很高，即便是美國、日本、德國先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)。因此，尋求一種低成本高產(chǎn)量的太陽能多晶硅生產(chǎn)技術(shù)已成為世界各國爭奪的焦點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種加工工藝簡單、操作方便、大幅度降低生產(chǎn)成本的制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法。為了克服背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法，包括如下步驟步驟1、選取多晶硅原料；步驟2、在坩堝內(nèi)壁噴涂氮化硅溶液；步驟3、將噴涂好的坩堝放入烘箱中燒結(jié)；步驟4、將準(zhǔn)備好的多晶硅原料裝入坩堝中；步驟5、將裝好的坩堝放入定向長晶裝置中進(jìn)行加熱至1400°C -1500°C，使多晶硅原料熔化成液態(tài)，保持一個穩(wěn)定的溫度梯度，定向長晶，然后退火、冷卻，凝固成型多晶硅錠，爐外冷卻，整個過程48小時(shí)；步驟6、將多晶硅錠粘接在晶托上，裝入切割機(jī)床，設(shè)置切割參數(shù)，對多晶硅錠進(jìn)行切割，將多晶硅切割成大小相等的25塊；步驟7、通過檢測裝置檢測切割后的多晶硅塊，在不達(dá)標(biāo)的部位劃線，放入截?cái)鄼C(jī)截?cái)?，切除不達(dá)標(biāo)部分；步驟8、將截?cái)嗪蟮亩嗑Ч鑹K表面磨光，然后用倒角機(jī)進(jìn)行倒角；步驟9、將倒角后的多晶硅塊切片。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法進(jìn)一步包括選用純度為99. 99999%的多晶硅原料。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法進(jìn)一步包括所述步驟2包括五步第一步，常溫_800°C，時(shí)間為2. 5-3. 5小時(shí)；第二步800°C-1100°C， 時(shí)間為3-5小時(shí)；第三步，1000°C -1200°C，恒溫4-6小時(shí)，第四步IlOO0C -800°C，時(shí)間為 3. 5-4. 5小時(shí)；第五步，開爐自然冷卻。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法進(jìn)一步包括所述氮化硅溶液為氮化硅粉末和純水的混合溶液。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法進(jìn)一步包括所述切割參數(shù)包括工作臺速度、線速度、流量、張力和回線率。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法進(jìn)一步包括所述多晶硅錠通過聚氨酯發(fā)泡填縫劑粘連在晶托上。本發(fā)明與傳統(tǒng)的多晶硅生產(chǎn)方法相比，具有工藝科學(xué)，流程連續(xù)，節(jié)約能源，減輕污染，生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠等顯著優(yōu)點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)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。步驟1、選取多晶硅原料選用純度為99. 99999%的多晶硅原料；步驟2、在坩堝內(nèi)壁噴涂氮化硅溶液，所述氮化硅溶液為氮化硅粉末和純水的混合溶液；步驟3、將噴涂好的坩堝放入烘箱中燒結(jié)，包括五步第一步，常溫-800°C，時(shí)間為 2. 5-3. 5 小時(shí)；第二步 8000C -1100°C，時(shí)間為 3-5 小時(shí)；第三步，1000°C -1200°C，恒溫 4-6 小時(shí)，第四步1100°C _800°C，時(shí)間為3. 5-4. 5小時(shí)；第五步，開爐自然冷卻。步驟4、將準(zhǔn)備好的多晶硅原料裝入坩堝中；步驟5、將裝好的坩堝放入定向長晶裝置中進(jìn)行加熱至1400°C -1500°C，使多晶硅原料熔化成液態(tài)，保持一個穩(wěn)定的溫度梯度，定向長晶，然后退火、冷卻，凝固成型多晶硅錠，爐外冷卻，整個過程48小時(shí)；步驟6、將多晶硅錠通過聚氨酯發(fā)泡填縫劑粘連在晶托上，裝入切割機(jī)床，設(shè)置切割參數(shù)工作臺速度為2000-2400/min，線速度為13-15m/s，流量為120-140kg/min，張力為 80-100N,回線率為99-99. 4%，然后對多晶硅錠進(jìn)行切割，將多晶硅切割成大小相等的25 塊；步驟7、通過檢測裝置檢測切割后的多晶硅塊，在不達(dá)標(biāo)的部位劃線，放入截?cái)鄼C(jī)截?cái)?，切除不達(dá)標(biāo)部分；步驟8、將截?cái)嗪蟮亩嗑Ч鑹K表面磨光，然后用倒角機(jī)進(jìn)行倒角；
步驟9、將倒角后的多晶硅塊切片，完成產(chǎn)品的加工。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1.一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法，其特征在于包括如下步驟 步驟1、選取多晶硅原料；步驟2、在坩堝內(nèi)壁噴涂氮化硅溶液； 步驟3、將噴涂好的坩堝放入烘箱中燒結(jié)； 步驟4、將準(zhǔn)備好的多晶硅原料裝入坩堝中；步驟5、將裝好的坩堝放入定向長晶裝置中進(jìn)行加熱至1400°C -1500°C，使多晶硅原料熔化成液態(tài)，保持一個穩(wěn)定的溫度梯度，定向長晶，然后退火、冷卻，凝固成型多晶硅錠，爐外冷卻，整個過程為48-60小時(shí)；步驟6、將多晶硅錠粘接在晶托上，裝入切割機(jī)床，設(shè)置切割參數(shù)，對多晶硅錠進(jìn)行切割，將多晶硅切割成大小相等的25塊；步驟7、通過檢測裝置檢測切割后的多晶硅塊，在不達(dá)標(biāo)的部位劃線，放入截?cái)鄼C(jī)截?cái)啵?切除不達(dá)標(biāo)部分；步驟8、將截?cái)嗪蟮亩嗑Ч鑹K表面磨光，然后用倒角機(jī)進(jìn)行倒角； 步驟9、將倒角后的多晶硅塊切片。
2.如權(quán)利要求1所述的一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法，其特征在于選用純度為99. 99999%的多晶硅原料。
3.如權(quán)利要求1所述的一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法，其特征在于所述步驟3包括五步第一步，常溫_800°C，時(shí)間為2. 5-3. 5小時(shí)；第二步800°C-1100°C，時(shí)間為 3-5小時(shí)；第三步，1000°C -1200°C，恒溫4-6小時(shí)，第四步IlOO0C -800°C，時(shí)間為3. 5-4. 5 小時(shí)；第五步，開爐自然冷卻。
4.如權(quán)利要求1所述的一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法，其特征在于所述氮化硅溶液為氮化硅粉末和純水的混合溶液。
5.如權(quán)利要求1所述的一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法，其特征在于所述切割參數(shù)包括工作臺速度、線速度、流量、張力和回線率。
6.如權(quán)利要求1所述的一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法，其特征在于所述多晶硅錠通過聚氨酯發(fā)泡填縫劑粘連在晶托上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備太陽能電池級多晶硅產(chǎn)品的方法，包括多晶硅原料的選取、坩堝的噴涂及烘烤、裝料、定向長晶、線切割、檢測及切除不達(dá)標(biāo)部分、磨光、倒角、切片，從而完成產(chǎn)品的加工。本發(fā)明具有工藝科學(xué)，流程連續(xù)，節(jié)約能源，減輕污染，生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠等顯著優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C30B29/06GK102185017SQ20111006284
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者陸國富 申請人:常州市萬陽光伏有限公司