專利名稱：一種多晶鑄錠爐及用其生產(chǎn)類單晶硅錠的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及類單晶硅錠生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種多晶鑄錠爐及用其生產(chǎn)類單晶硅錠的方法。
背景技術(shù)：
隨著太陽能電池行業(yè)地快速發(fā)展，多晶硅錠生產(chǎn)工藝逐漸被廣泛地應(yīng)用。由多晶鑄錠爐生產(chǎn)的多晶硅錠質(zhì)量穩(wěn)定，因此，多晶鑄錠爐系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于太陽能企業(yè)中的多晶硅錠鑄造。從目前太陽能電池市場環(huán)境看，提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率是太陽能電池行業(yè)的主流方向。雖然單晶硅的轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于多晶硅，但是單晶硅的成本較高，不易廣泛應(yīng)用。因此，為了提高太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率，太陽能企業(yè)不斷對多晶硅錠爐系統(tǒng)和多晶硅錠的鑄造方法做出改進(jìn)，最終發(fā)現(xiàn)了類單晶，即為準(zhǔn)單晶，是基于多晶鑄錠工藝，在長晶時通過部分使用單晶籽晶，獲得外觀和電性能均類似單晶的多晶硅。由于類單晶的外觀和性能均類似單晶，所以類單晶的轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的普通多晶硅。目前，基于類單晶的性能研發(fā)了一種類單晶硅錠的生產(chǎn)方法，通過多晶鑄錠工藝獲得類單晶硅錠。但是，類單晶硅錠的生產(chǎn)方法中需要精準(zhǔn)的硅料的熔化溫度和凝固溫度，才能得到外觀和電性能均類似單晶的多晶硅錠，該類單晶硅錠的生產(chǎn)方法需要設(shè)置有復(fù)雜的熱場設(shè)備(加熱裝置和保溫裝置，例如加熱器和保溫隔熱層)的鑄錠爐才能實(shí)現(xiàn)，而類單晶硅錠的生產(chǎn)方法所需的熱場設(shè)備和目前廣泛使用的多晶鑄錠設(shè)備不兼容，因此，現(xiàn)有類單晶硅錠的生產(chǎn)方法需要特設(shè)的鑄錠爐才能實(shí)現(xiàn)，使得類單晶硅錠的鑄造成本較高，大大地降低了類單晶本身所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，最終阻礙了類單晶硅錠的大規(guī)模生產(chǎn)。另外，現(xiàn)有類單晶硅錠的生產(chǎn)方法需要的籽晶(籽晶是拉單晶必不可少的種子， 一方面，籽晶作為復(fù)制樣本，可使拉制出與籽晶有相同的晶向的硅錠；另一方面，籽晶是作為晶核的，有較大的晶核的存在可以減少熔體向晶體轉(zhuǎn)化時必須克服的勢壘)為單晶塊， 籽晶品級較高，需選取單晶硅錠棒破方后一定厚度的單晶塊，這樣的單晶塊成本較高，從而使得籽晶的成本較高，進(jìn)一步增加了類單晶硅錠的鑄造成本，降低了類單晶技術(shù)本身所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，阻礙了類單晶硅錠的大規(guī)模生產(chǎn)。綜上所述，如何降低類單晶硅錠的鑄造成本，進(jìn)而促進(jìn)類單晶硅錠的大規(guī)模生產(chǎn)， 是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，降低了類單晶硅錠的鑄造成本，進(jìn)而促進(jìn)了類單晶硅錠的大規(guī)模生產(chǎn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，包括1)向坩堝的內(nèi)表面噴涂由氮化硅和純水?dāng)嚢瓒傻耐苛?，燒結(jié)所述涂料并冷卻至室溫；2)將單晶硅料和多晶硅料依次放入所述坩堝，所述單晶硅料位于所述多晶硅料的底層，且所述單晶硅料在水平方向的晶向一致，然后將裝滿硅料的所述坩堝置于石墨支撐箱內(nèi)；3)將放有所述坩堝的所述石墨支撐箱置于所述多晶鑄錠爐內(nèi)，所述多晶鑄錠爐為已去除底部邊緣碳條的多晶鑄錠爐；4)將所述多晶鑄錠爐抽真空，開始加熱并監(jiān)測所述多晶鑄錠爐內(nèi)的溫度，當(dāng)加熱到設(shè)定的溫度時向所述多晶鑄錠爐內(nèi)充入氬氣；5)當(dāng)所述多晶硅料開始熔化時，向所述多晶鑄錠爐的頂端移動所述多晶鑄錠爐內(nèi)的隔熱籠；6)當(dāng)所述多晶硅料全部熔化時，降低加熱溫度，停止所述單晶硅料熔化，并控制熔化的硅料勻速凝固長晶，生成所述類單晶鑄錠。優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中，所述步驟1)中所述涂料厚度為 Imm0優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中，所述步驟1)中采用機(jī)器人噴涂所述涂料。優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中，所述多晶鑄錠爐底部的隔熱
層為一層。優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中，所述步驟6)中還包括當(dāng)多晶硅料全部熔化時，進(jìn)一步向所述多晶鑄錠爐的頂端移動所述隔熱籠。優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中，所述步驟6)中所述硅料熔化結(jié)束時，未熔化單晶硅料的厚度在8-12mm之間。優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中，所述步驟幻中所述單晶硅料為去除邊緣的單晶邊皮，所述單晶邊皮的最薄部分的厚度不小于所述硅料熔化結(jié)束時未熔化的單晶硅料的厚度。優(yōu)選的，上述多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中，所述步驟6)中控制所述硅料的長晶速度在10-15mm/h之間?；谏鲜鎏峁┑亩嗑цT錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，本發(fā)明還提供了一種生產(chǎn)類單晶硅錠的多晶鑄錠爐，所述多晶鑄錠爐底部的石墨塊的底面與所述隔熱籠的底面之間沿所述隔熱籠的周向設(shè)置有間隙。優(yōu)選的，上述生產(chǎn)類單晶硅錠的多晶鑄錠爐中，所述多晶鑄錠爐底部的隔熱層僅
為一層。上述用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，將放有坩堝的石墨支撐箱置于已去除底部邊緣碳條的多晶鑄錠爐內(nèi)，該鑄錠爐底部減少了保溫部件(邊緣碳條為保溫部件)，可加速石墨塊散熱，即加速了底部單晶硅料的散熱，為單晶硅料不全部熔化提供了前提；當(dāng)多晶硅料開始熔化時，即單晶硅料未熔化時，向多晶鑄錠爐的頂端移動多晶鑄錠爐內(nèi)的隔熱籠，加快單晶硅料底部的散熱，避免單晶硅料熔化；當(dāng)多晶硅料熔化全部熔化時，降低加熱溫度，停止硅料熔化，并控制熔化的硅料勻速凝固長晶，最終生成類單晶鑄錠。上述用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，利用現(xiàn)有的多晶鑄錠爐實(shí)現(xiàn)了類單晶硅錠生產(chǎn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無需復(fù)雜的熱場設(shè)備，特殊的鑄錠爐，降低了類單晶硅錠的鑄造成本，進(jìn)而促進(jìn)了類單晶硅錠的大規(guī)模生產(chǎn)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)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發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中移動隔熱籠之前多晶鑄錠爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中移動隔熱籠之后多晶鑄錠爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中單晶邊皮去除邊緣之前的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中單晶邊皮去除邊緣之后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中單晶邊皮平鋪在坩堝底部的結(jié)構(gòu)示意圖。上圖1-6 中多晶鑄錠爐1、隔熱籠11、加熱器12、石墨支撐箱(其內(nèi)放有盛放硅料的坩堝)13、 石墨塊14、隔熱層15。
具體實(shí)施例方式為了引用和清楚起見，現(xiàn)在將本專利中涉及到的技術(shù)名詞解釋如下石墨塊在多晶鑄錠爐中將硅料底部的熱量傳給其他部件，對硅料進(jìn)行散熱。隔熱籠指由碳纖維構(gòu)成的保溫碳條拼接組成的籠形保溫層。隔熱層指由碳纖維構(gòu)成的保溫碳條拼接組成的保溫層。邊緣碳條在現(xiàn)有的多晶鑄錠爐中，邊緣碳條位于石墨塊和隔熱層之間，石墨塊位于頂部，邊緣碳條起保溫作用。單晶邊皮由單晶硅棒切割成單晶片過程中產(chǎn)生的廢料。本發(fā)明提供了一種用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，降低了類單晶硅錠的鑄造成本，進(jìn)而促進(jìn)了類單晶硅錠的大規(guī)模生產(chǎn)。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請參考附圖1-6，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中移動
5隔熱籠之前多晶鑄錠爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中移動隔熱籠之后多晶鑄錠爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中單晶邊皮去除邊緣之前的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中單晶邊皮去除邊緣之后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中單晶邊皮平鋪在坩堝底部的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，包括步驟SOl 向坩堝噴涂料，燒結(jié)涂料并冷卻至室溫；為了避免硅料在熔化和凝固長晶的過程中對坩堝造成腐蝕，也為了避免影響類單晶硅錠的質(zhì)量，需要向坩堝的內(nèi)表面噴涂由氮化硅和純水?dāng)嚢瓒傻耐苛?，燒結(jié)涂料并冷卻至室溫。由于硅料在高溫環(huán)境中熔化，氮化硅在高溫環(huán)境中會分解，使得硅料與坩堝直接接觸，失去了涂料本身的作用，所以涂料的厚度要滿足要求，即類單晶硅錠鑄造完后，類單晶硅錠與坩堝之間還有一層完整的涂料，保證類單晶硅錠能夠完好地取出。步驟S02 將單晶硅料和多晶硅料依次放入坩堝，再將坩堝置于石墨支撐箱內(nèi)；先將單晶硅料放置在坩堝底部，單晶硅料在水平方向的晶向一致，為類單晶硅錠的鑄造提供前提，然后將多晶硅料放置在坩堝內(nèi)，直至裝滿，然后將裝滿硅料的坩堝置于石墨支撐箱內(nèi)，因?yàn)檑釄逶诟邷丨h(huán)境下會變軟，為了避免坩堝變形，保證類單晶的鑄造，石墨支撐箱支撐坩堝，使其保持原狀。步驟S03 將石墨支撐箱13置于已去除底部邊緣碳條的多晶鑄錠爐1內(nèi)；將放有坩堝的石墨支撐箱13置于多晶鑄錠爐1內(nèi)，該多晶鑄錠爐1為已去除底部邊緣碳條的多晶鑄錠爐。將底部邊緣碳條去除，該多晶鑄錠爐1底部減少了保溫部件(邊緣碳條為保溫部件)，使得石墨塊14的底面與多晶鑄錠爐的隔熱籠11的底面沿隔熱籠11 的周向留有間隙，可加速石墨塊14散熱，S卩加速了底部硅料的散熱，為單晶硅料不全部熔化提供了前提。步驟S04 將多晶鑄錠爐1抽真空，開始加熱并監(jiān)測溫度，當(dāng)加熱到設(shè)定的溫度時充入氬氣；為了避免硅料被氧化，需將多晶鑄錠爐1抽成真空環(huán)境，然后通過多晶鑄錠爐1內(nèi)的加熱器12開始加熱，并監(jiān)測多晶鑄錠爐1內(nèi)的溫度，隨著硅料的熔化，會產(chǎn)生部分氣體， 需要將這些氣體排出，一般向多晶鑄錠爐1內(nèi)充入氬氣來排出硅料產(chǎn)生的氣體，通常在硅料加熱到1150°C時充入氬氣。步驟S05 當(dāng)多晶硅料開始熔化時，向多晶鑄錠爐1的頂端移動多晶鑄錠爐1內(nèi)的隔熱籠11 ；未移動隔熱籠11時，多晶鑄錠爐1如圖2所示，隔熱籠11與多晶鑄錠爐1底部的隔熱層15之間無間隙，保溫很好。隨著加熱溫度的升高，多晶硅料開始熔化(硅料自頂端向底端熔化)，為了保證類單晶硅錠的生成，必須保證單晶晶料不能全部熔化，因此需要向多晶鑄錠爐1的頂端移動多晶鑄錠爐1內(nèi)的隔熱籠11，使得隔熱籠11與底部的隔熱層15 之間留有間隙，如圖3所示，加快單晶硅料底部的散熱，從而避免單晶硅料全部熔化，一般加熱溫度達(dá)到1500°C時，使得隔熱籠11與隔熱層15之間的間隙為2cm，到1540°C隔熱籠 11與隔熱層15之間的時間隙為4cm，保持硅料底部溫度不高于1400°C (硅料熔點(diǎn)為1420攝氏度)，盡量避免單晶硅料熔化，保證單晶硅料不會全部熔化。步驟S06 多晶硅料全部熔化完時，降低加熱溫度并控制硅料勻速凝固長晶，生成
類單晶鑄錠；硅料熔化，一般指多晶硅料的熔化，只有少部分單晶硅料熔化，確切地說，單晶硅料不能全部熔化，因?yàn)樾枰L晶，形成類單晶硅錠，所以當(dāng)多晶硅料全部熔化完時，降低加熱溫度，停止的單晶硅料熔化，并控制熔化的硅料勻速凝固長晶，以保證生成類單晶鑄錠。上述用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，將放有坩堝的石墨支撐箱13置于已去除底部邊緣碳條的多晶鑄錠爐1內(nèi)，該多晶鑄錠爐1底部減少了保溫部件(邊緣碳條為保溫部件)，使得石墨塊14的底面與多晶鑄錠爐的隔熱籠11的底面之間沿隔熱籠11的周向留有間隙，可加速石墨塊14散熱，即加速了底部硅料的散熱，為單晶硅料不全部熔化提供了前提；當(dāng)多晶硅料開始熔化時，即單晶硅料未時，向頂部移動多晶鑄錠爐1內(nèi)的隔熱籠 11，加快單晶硅料底部的散熱，避免單晶硅料熔化；當(dāng)多晶硅料全部熔化完時，降低加熱溫度，停止單晶硅料熔化，并控制熔化的硅料勻速凝固長晶，最終生成類單晶鑄錠。由上述方法生產(chǎn)的類單晶硅錠切出的硅片，其單晶面積達(dá)100%，整個類單晶硅錠所切出的硅片有30%以上其單晶面積為100^,60%以上其單晶面積大于50%。上述實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，利用現(xiàn)有的多晶鑄錠爐 1實(shí)現(xiàn)了類單晶硅錠生產(chǎn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無需復(fù)雜的熱場設(shè)備，特殊的鑄錠爐，降低了類單晶硅錠的鑄造成本，進(jìn)而促進(jìn)了類單晶硅錠的大規(guī)模生產(chǎn)。上述實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中，優(yōu)先采用機(jī)器人噴涂涂料，涂料厚度為1mm。為了進(jìn)一步加快單晶硅料的散熱，保證單晶硅料不會全部熔化，上述實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中，多晶鑄錠爐1底部的隔熱層15為一層，可在保溫的基礎(chǔ)上加快單晶硅料的散熱。多晶硅料在熔化結(jié)束時，需要保證單晶硅料未全部熔化， 優(yōu)選未熔化單晶硅料的厚度在8-12mm之間，以保證硅料能夠長晶，控制未熔化單晶硅料的厚度為IOmm為最優(yōu)。在硅料凝固長晶時，可進(jìn)一步向多晶鑄錠爐1的頂端移動隔熱籠11， 加大隔熱籠11與隔熱層15之間的間隙，保證硅料勻速長晶，優(yōu)選的，控制硅料的長晶速度在 10-15mm/h 之間。為了進(jìn)一步降低類單晶硅錠的鑄造成本，上述實(shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法中，單晶硅料采用去除邊緣的單晶邊皮，單晶邊皮的最薄部分的厚度不小于硅料熔化結(jié)束時未熔化的單晶硅料的厚度。單晶邊皮為單晶硅棒切割成單晶片的過程中產(chǎn)生的廢料，所以單晶邊皮較單晶成品的成本較低，進(jìn)而降低了類單晶硅錠的鑄造成本，促進(jìn)了類單晶硅錠的大規(guī)模生產(chǎn)。若單晶邊皮的邊緣不去掉，如圖4所示，那么當(dāng)多晶硅料全部熔化完時，單晶硅料也全部熔化，導(dǎo)致硅料無法長晶，類單晶硅錠不能鑄造成功，所以需要將單晶邊皮的邊緣去掉，且保證單晶邊皮的最薄部分的厚度不小于硅料熔化結(jié)束時未熔化的單晶硅料的厚度，如圖5所示，進(jìn)而保證多晶硅料全部熔化完時，單晶硅料未全部熔化，即坩堝底部還有一層單晶硅料。單晶邊皮無縫隙、工整地鋪滿坩堝底部，如圖6所示?；谏鲜鰧?shí)施例提供的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，本發(fā)明還提供了一種生產(chǎn)類單晶硅錠的多晶鑄錠爐，該多晶鑄錠爐1底部的石墨塊14的底面與隔熱籠11的底面之間沿隔熱籠11的周向設(shè)置有間隙，即減少了石墨塊14底端的邊緣碳條，減少了單晶硅料底部的保溫部件，加快了單晶硅料的散熱，便于控制硅料溫度，為保證單晶硅料不全部熔化提供了前提。為了加快硅料的散熱，上述實(shí)施例提供的生產(chǎn)類單晶硅錠的多晶鑄錠爐中，該多晶鑄錠爐1底部的隔熱層14僅為一層，便于對單晶硅料溫度的控制，進(jìn)而保證了單晶硅料不會全部熔化。上述實(shí)施例提供的生產(chǎn)類單晶硅錠的多晶硅錠爐，其他部件和結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，其特征在于，包括1)向坩堝的內(nèi)表面噴涂由氮化硅和純水?dāng)嚢瓒傻耐苛?，燒結(jié)所述涂料并冷卻至室2)將單晶硅料和多晶硅料依次放入所述坩堝，所述單晶硅料位于所述多晶硅料的底層，且所述單晶硅料在水平方向的晶向一致，然后將裝滿硅料的所述坩堝置于石墨支撐箱內(nèi)；3)將放有所述坩堝的所述石墨支撐箱(13)置于所述多晶鑄錠爐(1)內(nèi)，所述多晶鑄錠爐(1)為已去除底部邊緣碳條的多晶鑄錠爐；4)將所述多晶鑄錠爐(1)抽真空，開始加熱并監(jiān)測所述多晶鑄錠爐(1)內(nèi)的溫度，當(dāng)加熱到設(shè)定的溫度時向所述多晶鑄錠爐(1)內(nèi)充入氬氣；5)當(dāng)所述多晶硅料開始熔化時，向所述多晶鑄錠爐(1)的頂端移動所述多晶鑄錠爐 (1)內(nèi)的隔熱籠(11)；6)當(dāng)所述多晶硅料全部熔化時，降低加熱溫度，停止所述單晶硅料熔化，并控制熔化的硅料勻速凝固長晶，生成所述類單晶鑄錠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，其特征在于，所述步驟1)中所述涂料厚度為1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，其特征在于，所述步驟1)中采用機(jī)器人噴涂所述涂料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，其特征在于，所述多晶鑄錠爐(1)底部的隔熱層(15)為一層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，其特征在于，所述步驟6)中還包括當(dāng)多晶硅料全部熔化時，進(jìn)一步向所述多晶鑄錠爐(1)的頂端移動所述隔熱籠(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，其特征在于，所述步驟6)中所述硅料熔化結(jié)束時，未熔化單晶硅料的厚度在8-12mm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，其特征在于，所述步驟2)中所述單晶硅料為去除邊緣的單晶邊皮，所述單晶邊皮的最薄部分的厚度不小于所述硅料熔化結(jié)束時未熔化的單晶硅料的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，其特征在于，所述步驟6中控制所述硅料的長晶速度在10-15mm/h之間。
9.一種生產(chǎn)類單晶硅錠的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述多晶鑄錠爐(1)底部的石墨塊(14)的底面與隔熱籠(11)的底面之間沿所述隔熱籠(11)的周向設(shè)置有間隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)類單晶硅錠的多晶鑄錠爐，其特征在于，所述多晶鑄錠爐(1)底部的隔熱層(15)僅為一層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用多晶鑄錠爐生產(chǎn)類單晶硅錠的方法，包括向坩堝的內(nèi)表面噴涂涂料，燒結(jié)涂料并冷卻至室溫；將單晶硅料和多晶硅料依次放入坩堝，將坩堝置于石墨支撐箱內(nèi)；將石墨支撐箱置于已去除底部邊緣碳條的多晶鑄錠爐內(nèi)；將多晶鑄錠爐抽真空，開始加熱并監(jiān)測溫度，當(dāng)加熱到設(shè)定的溫度時向充入氬氣；當(dāng)多晶硅料開始熔化時，向多晶鑄錠爐的頂端移動多晶鑄錠爐內(nèi)的隔熱籠；當(dāng)多晶硅料全部熔化時，降低加熱溫度并控制硅料勻速凝固長晶，生成類單晶鑄錠。上述方法利用現(xiàn)有的多晶鑄錠爐實(shí)現(xiàn)了類單晶硅錠生產(chǎn)，降低了類單晶硅錠的鑄造成本，促進(jìn)了類單晶硅錠的大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明還提供了一種生產(chǎn)類單晶硅錠的多晶鑄錠爐。
文檔編號C30B11/00GK102560640SQ20121005837
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者徐春良, 曹靖, 郭志豐 申請人:英利能源(中國)有限公司