一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種硅片制作設(shè)備，尤其涉及一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅是硅太陽能電池的主要材料，多晶硅太陽能電池的市場(chǎng)份額占據(jù)全球太陽能電池市場(chǎng)的80%以上。然而多晶硅片在制作過程中由于鑄錠產(chǎn)率一般為65?70%，切片過程中損失也達(dá)45%以上，最終只有約35%的多晶硅原材料用于多晶硅片，產(chǎn)生了極大的浪費(fèi)。
[0003]近年來，針對(duì)直接從熔融硅液中獲得硅帶或硅片的方法得到發(fā)展，采用硅帶制作的太陽能電池的效率與普通多晶硅太陽能電池的效率逐漸接近，展現(xiàn)出巨大的商業(yè)潛力。在硅熔液中直接蘸取硅片的方法與硅帶技術(shù)相比，硅片生長速率更快，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，是一種可實(shí)現(xiàn)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置，能夠大大減小硅材料的浪費(fèi)，同時(shí)減少單個(gè)硅片的能耗。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置，包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)有用于盛放硅液的石英坩禍，所述石英坩禍的外側(cè)周圍設(shè)有加熱器，所述石英坩禍的上方設(shè)有石英襯底，所述石英襯底和吊裝桿相連，其中，所述石英坩禍和加熱器之間設(shè)有熱屏，所述熱屏通過連接板和石英襯底連接，所述加熱器的橫截?cái)嗝鏋閳A形，所述石英襯底和熱屏的橫截?cái)嗝鏋榱呅巍?br>[0006]上述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其中，所述石英襯底的下表面設(shè)有脫模劑涂層。
[0007]上述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其中，所述石英襯底的厚度為3?10cm，所述脫模劑涂層的厚度為0.05?1mm。
[0008]上述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其中，所述熱屏為硬質(zhì)石墨氈，所述硬質(zhì)石墨租的厚度為2?5cm。
[0009]上述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其中，所述加熱器和爐體之間設(shè)有保溫層。
[0010]本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本實(shí)用新型提供的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，通過在石英坩禍和加熱器之間設(shè)置熱屏，可有效減少硅液面的熱輻射，對(duì)于硅片的快速生長，以及硅液面的熱場(chǎng)均勻具有很好的效果；采用與圓形熱場(chǎng)匹配的六邊形石英襯底及六邊形熱屏結(jié)構(gòu)，圓形熱場(chǎng)的熱場(chǎng)均勻性好，發(fā)展成熟度高，對(duì)于硅液面的溫度控制較易，六邊形的石英襯底可以在最大化的滿足熱場(chǎng)對(duì)稱性的前提下，對(duì)圓形熱場(chǎng)空間最大化的利用，從而能夠大大減小硅材料的浪費(fèi)，同時(shí)減少單個(gè)硅片的能耗，并且生產(chǎn)出的六邊形硅片制作成的太陽能電池可實(shí)現(xiàn)密排組件。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型基于石英襯底的硅片蘸取裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型六邊形石英襯底及六邊形熱屏與圓形熱場(chǎng)匹配示意圖。
[0013]圖中:
[0014]I吊裝桿2連接板3熱屏
[0015]4加熱器5保溫層6硅液
[0016]7石英坩禍8脫模劑涂層9石英襯底
[0017]10 爐體
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0019]圖1為本實(shí)用新型基于石英襯底的硅片蘸取裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型六邊形石英襯底及六邊形熱屏與圓形熱場(chǎng)匹配示意圖。
[0020]請(qǐng)參見圖1和圖2，本實(shí)用新型提供的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，包括爐體10，所述爐體10內(nèi)設(shè)有用于盛放硅液6的石英坩禍7，所述石英坩禍7的外側(cè)周圍設(shè)有加熱器4，所述石英坩禍7的上方設(shè)有石英襯底9，所述石英襯底9和吊裝桿I相連，其中，所述石英坩禍7和加熱器4之間設(shè)有熱屏3，所述熱屏3通過連接板2和石英襯底9連接，所述加熱器4的橫截?cái)嗝鏋閳A形，所述石英襯底9和熱屏3的橫截?cái)嗝鏋榱呅危鐖D2所示。所述加熱器4和爐體10之間設(shè)有保溫層5。
[0021]本實(shí)用新型提供的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，采用對(duì)稱的圓形加熱器，對(duì)于硅液表面溫度的控制及減少硅液內(nèi)的液體流動(dòng)具有自然的優(yōu)勢(shì)。熱量均勻的由圓形加熱器向圓形的石英坩禍7傳遞，加熱溫度為熔點(diǎn)以上，在圓形的石英坩禍7內(nèi)放入一定重量的硅并熔化，且保持溫度恒定；石英襯底9斷面為六邊形，厚度為3?10cm，熱屏3的材質(zhì)為硬質(zhì)石墨租，斷面為六邊形，厚度為2?5cm ;石英襯底9的下表面有脫模劑涂層，可實(shí)現(xiàn)娃片與石英襯底的良好分離，脫模劑涂層厚度為0.05?1mm，如采用50 μ m厚度的化學(xué)氣相沉積(CVD)鍍膜。
[0022]本實(shí)用新型提供的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，石英襯底9由吊裝桿I帶動(dòng)進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)；熱屏3處于石英坩禍7與加熱器4之間，主要功能為遮擋輻射到硅液面的輻射熱；石英襯底9在硅液面之上，當(dāng)石英襯底9接近硅液面時(shí)，熱屏3遮擋加熱器4對(duì)硅液表面區(qū)域的輻射熱，硅液6表面溫度降低硅液面溫度降低至接近凝固點(diǎn)，當(dāng)石英襯底9接觸硅液面時(shí)在襯底表面自然凝固形成一個(gè)硅片薄層；控制石英襯底9的溫度，及接觸硅液面的速率及持續(xù)時(shí)間，對(duì)硅片的厚度可實(shí)現(xiàn)較好的控制；向上提起石英襯底9至其脫離硅液面，由于石英襯底9上具有脫模劑，硅片可從石英襯底上脫落，形成一六邊形的硅片；此硅片具有對(duì)稱性，形成的硅片應(yīng)力小，且可以在形成組件時(shí)形成密排結(jié)構(gòu)，有利于組件的使用。
[0023]隨著石英襯底9脫離硅液面，同時(shí)熱屏3向上抽出，減少了對(duì)加熱器4的遮擋，硅液面溫度升高，即可進(jìn)行下一個(gè)硅片的制作。
[0024]由上可見，本實(shí)用新型，采用石英襯底粘取硅液面以形成硅片，熱屏遮擋加熱器對(duì)硅液面的輻射熱，硅液面溫度降低，從而在有限邊襯底上蘸取硅片。采用與圓形熱場(chǎng)結(jié)構(gòu)匹配的六邊形襯底及六邊形熱屏，硅液表面冷卻速率塊，熱場(chǎng)對(duì)稱度高，溫度均勻，可快速形成無應(yīng)力的多晶硅片，可制作出有潛力的現(xiàn)有太陽能電池用四方型硅片的替代產(chǎn)品。
[0025]雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置，包括爐體(10)，所述爐體(10)內(nèi)設(shè)有用于盛放硅液(6)的石英坩禍(7)，所述石英坩禍(7)的外側(cè)周圍設(shè)有加熱器(4)，所述石英坩禍(7)的上方設(shè)有石英襯底(9)，所述石英襯底(9)和吊裝桿(I)相連，其特征在于，所述石英坩禍(7)和加熱器⑷之間設(shè)有熱屏(3)，所述熱屏(3)通過連接板(2)和石英襯底(9)連接，所述加熱器(4)的橫截?cái)嗝鏋閳A形，所述石英襯底(9)和熱屏(3)的橫截?cái)嗝鏋榱呅巍?br>2.如權(quán)利要求1所述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其特征在于，所述石英襯底(9)的下表面設(shè)有脫模劑涂層(8)。
3.如權(quán)利要求2所述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其特征在于，所述石英襯底(9)的厚度為3?10cm，所述脫模劑涂層(8)的厚度為0.05?1mm。
4.如權(quán)利要求1所述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其特征在于，所述熱屏(3)為硬質(zhì)石墨租，所述硬質(zhì)石墨租的厚度為2?5cm。
5.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的基于石英襯底的硅片蘸取裝置，其特征在于，所述加熱器⑷和爐體(10)之間設(shè)有保溫層(5)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于石英襯底的硅片蘸取裝置，包括爐體，所述爐體內(nèi)設(shè)有用于盛放硅液的石英坩堝，所述石英坩堝的外側(cè)周圍設(shè)有加熱器，所述石英坩堝的上方設(shè)有石英襯底，所述石英襯底和吊裝桿相連，所述石英坩堝和加熱器之間設(shè)有熱屏，所述熱屏通過連接板和石英襯底連接，所述加熱器的橫截?cái)嗝鏋閳A形，所述石英襯底和熱屏的橫截?cái)嗝鏋榱呅巍１緦?shí)用新型通過在石英坩堝和加熱器之間設(shè)置熱屏，可有效減少硅液面的熱輻射；采用與圓形熱場(chǎng)匹配的六邊形石英襯底及六邊形熱屏結(jié)構(gòu)，熱場(chǎng)均勻性好，利用率高，從而能夠大大減小硅材料的浪費(fèi)，同時(shí)減少單個(gè)硅片的能耗，并且生產(chǎn)出的六邊形硅片制作成的太陽能電池可實(shí)現(xiàn)密排組件。
【IPC分類】C30B28-04, C30B29-06
【公開號(hào)】CN204570086
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520213311
【發(fā)明人】高文秀, 李帥, 趙百通
【申請(qǐng)人】江蘇盎華光伏工程技術(shù)研究中心有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月9日