專利名稱：一種石英陶瓷坩堝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光伏行業(yè)中生產(chǎn)多晶硅所用的石英陶瓷坩堝，具體涉及一種多晶硅鑄錠用的石英陶瓷坩堝。
背景技術(shù)：
目前光伏市場上，硅電池占據(jù)大部分的份額。在晶體硅太陽能電池中，由于多晶硅制造工藝較簡單，且其制造成本較單晶硅低，因而多晶硅在整個光伏行業(yè)中占有80%份額。制造多晶硅的工藝過程一般是在石英陶瓷方坩堝中將熔融的硅原料由底部到頂部逐步凝固成硅晶體，由于普遍使用的坩堝其底部均為平底，制造過程中發(fā)現(xiàn)該類坩堝的熱性能不好，會導(dǎo)致晶體生長過程中晶向不一致，進(jìn)而導(dǎo)致位錯密度會增加，最終影響電池的電性能。 專利號為CN2012942782U的專利中報道了一種石英坩堝，所述石英坩堝底部具有誘導(dǎo)籽晶自發(fā)生成的凹坑，該實用新型所述的石英坩堝的使用有效地提高了生長出的鑄造晶體硅的質(zhì)量，進(jìn)而提高了太陽能電池的電化學(xué)性能。石英坩堝中雜質(zhì)的存在會導(dǎo)致多晶硅產(chǎn)生缺陷，降低下游電池片的電性能。因此，開發(fā)低雜質(zhì)含量和具有較好熱傳遞性能的石英陶瓷坩堝對于生產(chǎn)高效多晶硅片非常有利?，F(xiàn)有技術(shù)中是通過在坩堝表面增加涂層來降低其雜質(zhì)含量。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實用新型的目的是設(shè)計一種新結(jié)構(gòu)的石英陶瓷坩堝，解決普通平底坩堝的熱性能不佳，導(dǎo)致晶體生長過程中晶向不一致，進(jìn)而位錯密度提高，影響電池的電性能的問題。完成上述發(fā)明任務(wù)的方案是一種石英陶瓷坩堝，其特征在于，所述的坩堝內(nèi)，底部設(shè)有均勻分布的凸點(diǎn)。這樣的設(shè)計結(jié)構(gòu)可以有效避免平底坩堝熱性能差的不足，減少了硅錠底部的紅區(qū)，位錯密度也會有所降低。所述凸點(diǎn)的密度是每平方厘米1-1000個。所述凸點(diǎn)的高度在于1-20微米。所述凸點(diǎn)的直徑為10-1000微米。優(yōu)選地，凸點(diǎn)上均有氮化硅涂層，可以克服石英坩堝雜質(zhì)的存在導(dǎo)致多晶硅產(chǎn)生缺陷，從而提高下游電池片的電性能。本實用新型取消了傳統(tǒng)石英坩堝的平底結(jié)構(gòu)，在坩堝的底部增加一些凸點(diǎn)，克服了平底坩堝帶來的弊端，普通平底坩堝的熱性能不佳，導(dǎo)致晶體生長過程中晶向不一致，進(jìn)而位錯密度提高，影響電池的電性能的問題。將本實用新型的石英陶瓷坩堝與普通的坩堝進(jìn)行實驗對比，同等條件下測試，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的坩堝其少子壽命統(tǒng)計比普通坩堝高I. 18微秒，低少子壽命比例比普通坩堝低3. 10 %，收率比正常生產(chǎn)產(chǎn)線的收率高3. 49 %。
圖I為本實用新型所述石英陶瓷坩堝的示意圖。
具體實施方式
實施例1，參照圖1，一種石英陶瓷坩堝，在坩堝內(nèi)，其底部有均勻分布的凸點(diǎn)，凸點(diǎn)的密度為每平方厘米1000個，凸點(diǎn)的高度為I微米，凸點(diǎn)的直徑為10微米。實施例2，一種石英陶瓷坩堝，在坩堝內(nèi)，其底部有均勻分布的凸點(diǎn)，凸點(diǎn)的密度為每平方厘米200個，凸點(diǎn)的高度為20微米，凸點(diǎn)的直徑為500微米。實施例3，一種石英陶瓷坩堝，在坩堝內(nèi)，其底部有均勻分布的形狀不規(guī)則的凸點(diǎn)， 凸點(diǎn)的密度為每平方厘米I個，凸點(diǎn)的高度為15微米，凸點(diǎn)的直徑為1000微米，凸點(diǎn)上有氮化硅涂層。實施例4，一種石英陶瓷坩堝，在坩堝內(nèi)，其底部有均勻分布的半球狀凸點(diǎn)，凸點(diǎn)的密度為每平方厘米10個，凸點(diǎn)的高度為10微米，凸點(diǎn)的直徑為400微米，凸點(diǎn)上有氮化硅涂層。實施例5，一種石英陶瓷坩堝，在坩堝內(nèi)，其底部有均勻分布的三角形狀的凸點(diǎn)，凸點(diǎn)的密度為每平方厘米20個，凸點(diǎn)的高度為8微米，凸點(diǎn)的直徑為300微米，凸點(diǎn)上有氮化
硅涂層。實施例6，一種石英陶瓷坩堝，在坩堝內(nèi)，其底部有均勻分布的圓柱狀的凸點(diǎn)，凸點(diǎn)的密度為每平方厘米60個，凸點(diǎn)的高度為15微米，凸點(diǎn)的直徑為100微米，凸點(diǎn)上有氮化
硅涂層。需要理解到的是以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種石英陶瓷坩堝，其特征在于，所述的坩堝內(nèi)，其底部設(shè)有均勻分布的凸點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的石英陶瓷坩堝，其特征在于所述凸點(diǎn)的密度為沒平方厘米1-1000 個。
3.如權(quán)利要求I所述的石英陶瓷坩堝，其特征在于所述凸點(diǎn)的高度為1-20微米。
4.如權(quán)利要求I所述的石英陶瓷坩堝，其特征在于所述凸點(diǎn)的直徑為10-1000微米。
5.如權(quán)利要求I所述的石英陶瓷坩堝，其特征在于所述凸點(diǎn)上均有氮化硅涂層。
專利摘要一種石英陶瓷坩堝，其特征在于坩堝內(nèi)，其底部有均勻分布的凸點(diǎn)。本實用新型這樣的設(shè)計結(jié)構(gòu)可以有效避免平底坩堝熱性能差的不足，減少了硅錠底部的紅區(qū)，位錯密度也會有所降低，提高了下游電池的電性能。
文檔編號C30B28/06GK202705567SQ201220403650
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者張福軍, 張伏嚴(yán), 周佳暉 申請人:常熟華融太陽能新型材料有限公司