一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部填裝有硅料的石英坩堝，所述石英坩堝底部平鋪有一層碎硅片鋪裝層一，所述碎硅片鋪裝層一上平鋪有一層與硅料同步熔化的碎硅片鋪裝層二，所述碎硅片鋪裝層二平鋪在碎硅片鋪裝層一與硅料之間；所述碎硅片鋪裝層一為位于碎硅片鋪裝層二與石英坩堝底部之間的墊層，所述碎硅片鋪裝層一和碎硅片鋪裝層二的厚度均不小于5mm，且碎硅片鋪裝層一和碎硅片鋪裝層二的總厚度不小于20mm。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且裝料過(guò)程簡(jiǎn)便、所加工多晶硅鑄錠性能優(yōu)良，能有效降低所生產(chǎn)多晶硅鑄錠的位錯(cuò)密度，并能實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于多晶硅鑄錠【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏硅片是生產(chǎn)太陽(yáng)能電池和組件的基本材料，用于生產(chǎn)光伏硅片的多晶硅純度必須在6N級(jí)以上(B卩非硅雜質(zhì)總含量在Ippm以下)，否則光伏電池的性能將受到很大的負(fù)面影響。近幾年，多晶硅片生產(chǎn)技術(shù)有了顯著進(jìn)步，多晶鑄錠技術(shù)已從G4 (每個(gè)硅錠重約270公斤，可切4 X 4=16個(gè)硅方)進(jìn)步到G5 (5 X 5=25個(gè)硅方)，然后又進(jìn)步到G6 (6 X 6=36個(gè)硅方)。并且，所生產(chǎn)多晶硅鑄錠的單位體積逐步增大，成品率增加，且單位體積多晶硅鑄錠的制造成本逐步降低。
[0003]光伏發(fā)電是當(dāng)前最重要的清潔能源之一，具有極大的發(fā)展?jié)摿?。制約光伏行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，一方面是光電轉(zhuǎn)化效率低，另一方面是成本偏高。目前，應(yīng)用最廣泛的太陽(yáng)能電池材料為晶體娃材料，包括單晶娃材料和多晶娃材料。其中，單晶娃材料具有低缺陷高轉(zhuǎn)換效率的特點(diǎn)，通過(guò)堿制絨可形成金字塔型的結(jié)構(gòu)，提高對(duì)光的吸收，從而提高轉(zhuǎn)化效率。但同時(shí)，單晶硅拉制產(chǎn)量低、成品率低，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。多晶硅材料主要通過(guò)定向凝固的方法制成，其生產(chǎn)成本較低，因而占領(lǐng)了絕大部分市場(chǎng)份額。但多晶硅材料存在大量晶界和位錯(cuò)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率比單晶硅低1%?2%，同時(shí)多晶硅材料由于各向異性導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度也較低，生產(chǎn)過(guò)程中碎片率高。因而，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且裝料過(guò)程簡(jiǎn)便、所加工多晶硅鑄錠性能優(yōu)良的高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，能有效降低所生產(chǎn)多晶硅鑄錠的位錯(cuò)密度，并且能實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且裝料過(guò)程簡(jiǎn)便、所加工多晶硅鑄錠性能優(yōu)良，能有效降低所生產(chǎn)多晶硅鑄錠的位錯(cuò)密度，并能實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部填裝有硅料的石英坩堝，其特征在于:所述石英坩堝底部平鋪有一層碎硅片鋪裝層一，所述碎硅片鋪裝層一上平鋪有一層與硅料同步熔化的碎硅片鋪裝層二，所述碎硅片鋪裝層二平鋪在碎硅片鋪裝層一與硅料之間；所述碎硅片鋪裝層一為位于碎硅片鋪裝層二與石英坩堝底部之間的墊層，所述碎硅片鋪裝層一和碎硅片鋪裝層二的厚度均不小于5mm，且碎硅片鋪裝層一和碎硅片鋪裝層二的總厚度不小于20mm。
[0006]上述一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，其特征是:所述碎硅片鋪裝層一和碎娃片鋪裝層二的總厚度為20mm?40mm,所述碎娃片鋪裝層一的厚度為5mm?20mm。
[0007]上述一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，其特征是:所述石英坩堝平放于水平底板上，所述水平底板上設(shè)置有對(duì)石英坩堝進(jìn)行限位的外護(hù)板，所述外護(hù)板的頂部高度高于石英坩堝的頂部高度，所述石英坩堝布放于外護(hù)板內(nèi)。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且裝料過(guò)程簡(jiǎn)便。
[0010]2、使用效果好且實(shí)用價(jià)值高，實(shí)際進(jìn)行多晶硅鑄錠時(shí)，以石英坩堝鋪裝的碎硅片鋪裝層一和碎硅片鋪裝層二作為籽晶，并且對(duì)硅料進(jìn)行熔化時(shí)，僅熔化碎硅片鋪裝層二，而保留碎硅片鋪裝層一不熔化；長(zhǎng)晶過(guò)程中，控制未熔化的碎硅片鋪裝層一與已熔融硅液的接觸時(shí)間，使得長(zhǎng)晶沿著碎硅片晶向定向凝固。本實(shí)用新型所加工的多晶硅鑄錠性能優(yōu)良，并且所生產(chǎn)的多晶硅鑄錠為同質(zhì)多晶，能有效降低所生產(chǎn)多晶硅鑄錠的位錯(cuò)密度，從而能有效提高太陽(yáng)能電池片的轉(zhuǎn)換效率，并且能實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，因而通過(guò)本實(shí)用新型能將多晶硅的低生產(chǎn)成本和單晶硅的較高的轉(zhuǎn)換效率與較好的機(jī)械強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)。
[0011]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且裝料過(guò)程簡(jiǎn)便、所加工多晶硅鑄錠性能優(yōu)良，能有效降低所生產(chǎn)多晶硅鑄錠的位錯(cuò)密度，并能實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
[0012]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0015]I一石英樹禍；2—碎娃片鋪裝層一 ； 3—娃料；
[0016]4 一碎硅片鋪裝層二； 5—水平底板；6—外護(hù)板。`【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型包括內(nèi)部填裝有硅料3的石英坩堝I，所述石英坩堝I底部平鋪有一層碎硅片鋪裝層一 2，所述碎硅片鋪裝層一 2上平鋪有一層與硅料3同步熔化的碎硅片鋪裝層二 4，所述碎硅片鋪裝層二 4平鋪在碎硅片鋪裝層一 2與硅料3之間。所述碎硅片鋪裝層一 2為位于碎硅片鋪裝層二 4與石英坩堝I底部之間的墊層，所述碎硅片鋪裝層一 2和碎硅片鋪裝層二 4的厚度均不小于5_，且碎硅片鋪裝層一 2和碎硅片鋪裝層二 4的總厚度不小于20mm。
[0018]本實(shí)施例中，所述娃料3為內(nèi)慘有慘雜劑的顆粒狀多晶娃。
[0019]本實(shí)施例中，所述碎硅片鋪裝層一 2和碎硅片鋪裝層二 4的總厚度為20mm~40mm,所述碎娃片鋪裝層一 2的厚度為5mm~20mm。
[0020]實(shí)際使用過(guò)程中，可以根據(jù)具體需要，對(duì)碎硅片鋪裝層一 2和碎硅片鋪裝層二 4的總厚度以及碎硅片鋪裝層一 2的厚度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0021 ] 本實(shí)施例中，所述石英坩堝I平放于水平底板5上，所述水平底板5上設(shè)置有對(duì)石英坩堝I進(jìn)行限位的外護(hù)板6，所述外護(hù)板6的頂部高度高于石英坩堝I的頂部高度，所述石英坩堝I布放于外護(hù)板6內(nèi)。
[0022]實(shí)際進(jìn)行多晶硅鑄錠時(shí)，以石英坩堝I所鋪裝的碎硅片鋪裝層一 2和碎硅片鋪裝層二 4作為籽晶，并且對(duì)硅料3進(jìn)行熔化時(shí)，僅熔化碎硅片鋪裝層二 4，而保留碎硅片鋪裝層
一2不熔化。
[0023]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部填裝有硅料(3)的石英坩堝(1)，其特征在于:所述石英坩堝(I)底部平鋪有一層碎硅片鋪裝層一(2)，所述碎硅片鋪裝層一(2)上平鋪有一層與硅料(3)同步熔化的碎硅片鋪裝層二(4)，所述碎硅片鋪裝層二(4)平鋪在碎硅片鋪裝層一(2)與硅料(3)之間；所述碎硅片鋪裝層一(2)為位于碎硅片鋪裝層二(4)與石英坩堝(I)底部之間的墊層，所述碎硅片鋪裝層一(2)和碎硅片鋪裝層二(4)的厚度均不小于5mm，且碎硅片鋪裝層一(2)和碎硅片鋪裝層二(4)的總厚度不小于20mm。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述碎硅片鋪裝層一(2)和碎硅片鋪裝層二(4)的總厚度為20mm?40mm，所述碎硅片鋪裝層一(2)的厚度為5_?20_。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種高效多晶硅鑄錠生產(chǎn)用裝料結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述石英坩堝(I)平放于水平底板(5 )上，所述水平底板(5 )上設(shè)置有對(duì)石英坩堝(I)進(jìn)行限位的外護(hù)板(6)，所述外護(hù)板(6)的頂部高度高于石英坩堝(I)的頂部高度，所述石英坩堝(I)布放于外護(hù)板(6)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C30B28/06GK203653754SQ201320883693
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月29日
【發(fā)明者】周建華 申請(qǐng)人:西安華晶電子技術(shù)股份有限公司