單晶硅片為原料采用絲網(wǎng)印刷工藝制作成太陽能電池。
[0050]對所得太陽能電池，采用德國halm公司電池片檢測儀器測定其光電轉(zhuǎn)換效率。測定結(jié)果為本發(fā)明籽晶重復(fù)利用后得到的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為18.5% -19.0%，現(xiàn)有技術(shù)籽晶重復(fù)利用后得到的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率僅為17.5% -18.0%。
[0051]實(shí)施例1:
[0052]一種鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，包括以下步驟:
[0053](I)提供內(nèi)徑為840mm長和840mm寬的坩禍，將長X寬X高為156mmX156mmX30mm的單晶硅籽晶按照圖1的5X5的方式拼接鋪設(shè)在坩禍底部，得到籽晶層，在籽晶層上方設(shè)置熔融狀態(tài)的硅料，控制坩禍底部溫度低于籽晶的熔點(diǎn)，使得籽晶層不被完全熔化；控制坩禍內(nèi)的溫度沿垂直與坩禍底部向上的方向逐漸上升形成溫度梯度，使得熔融狀態(tài)的硅料在單晶硅籽晶上繼承單晶硅籽晶的晶向結(jié)構(gòu)進(jìn)行生長，制得類單晶硅錠;
[0054](2)在步驟(I)制得的類單晶硅錠底部的籽晶位置處用金剛石帶鋸進(jìn)行切割，得到一整塊長X寬X高為840mmX840mmX30mm的長方體籽晶，該籽晶頂部大小和形狀與類單晶娃徒底部大小和形狀基本相同；
[0055](3)將步驟(2)得到的籽晶進(jìn)行切邊皮和清洗后，鋪設(shè)在坩禍底部，按照步驟(I)的方法再次制得類單晶硅錠，實(shí)現(xiàn)籽晶的第I次重復(fù)利用。
[0056]圖7為現(xiàn)有技術(shù)籽晶重復(fù)利用后制得的類單晶硅片的PL圖，從圖7中十字框處可以看出，類單晶硅片上的位錯較多。
[0057]圖8本發(fā)明實(shí)施例1籽晶重復(fù)利用I次后制得的類單晶硅片的PL圖；從圖8中十字框處可以看出，本發(fā)明籽晶的重復(fù)利用方法不會增加新的拼接縫，籽晶重復(fù)利用后制得的類單晶硅錠在拼接縫處位錯較少。采用光學(xué)顯微鏡(放大200倍)對類單晶硅錠進(jìn)行位錯觀察，檢測得知硅錠的平均位錯密度< 13個(gè)/cm2。
[0058]將上述制得的類單晶硅錠冷卻后，進(jìn)行開方得到類單晶硅塊，切片-清洗后得到類單晶硅片，以該類單晶硅片為原料采用絲網(wǎng)印刷工藝制作成太陽能電池。
[0059]對所得太陽能電池，采用德國halm公司電池片檢測儀器測定其光電轉(zhuǎn)換效率。測定結(jié)果為本發(fā)明籽晶重復(fù)利用后得到的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為19.0%，現(xiàn)有技術(shù)籽晶重復(fù)利用后得到的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率僅為18.0%。
[0060]實(shí)施例2:
[0061]一種鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，包括以下步驟:
[0062](I)提供內(nèi)徑為840mm長和840mm寬的坩禍，將長X寬X高為156mmX156mmX30mm的單晶硅籽晶按照圖1的5X5的方式拼接鋪設(shè)在坩禍底部，得到籽晶層，在籽晶層上方設(shè)置熔融狀態(tài)的硅料，控制坩禍底部溫度低于籽晶的熔點(diǎn)，使得籽晶層不被完全熔化；控制坩禍內(nèi)的溫度沿垂直與坩禍底部向上的方向逐漸上升形成溫度梯度，使得熔融狀態(tài)的硅料在單晶硅籽晶上繼承單晶硅籽晶的晶向結(jié)構(gòu)進(jìn)行生長，制得類單晶硅錠;
[0063](2)在步驟(I)制得的類單晶硅錠底部的籽晶位置處用金剛石線鋸進(jìn)行切割，得到一整塊長X寬X高為840mmX840mmX10mm的長方體籽晶，該籽晶頂部大小和形狀與類單晶娃徒底部大小和形狀基本相同；
[0064](3)將步驟⑵得到的籽晶進(jìn)行切邊皮和清洗后，鋪設(shè)在坩禍底部，在該籽晶上方設(shè)置熔融狀態(tài)的硅料，按照步驟(I)的方法制得類單晶硅錠；實(shí)現(xiàn)籽晶的第I次重復(fù)利用；
[0065](4)在步驟(3)制得的類單晶硅錠底部的籽晶位置處用金剛石線鋸進(jìn)行切割，得到一整塊長X寬X高為840mmX840mmX10mm的長方體籽晶，該籽晶頂部大小和形狀與類單晶硅錠底部大小和形狀基本相同，將該籽晶進(jìn)行切邊皮和清洗后，鋪設(shè)在坩禍底部，再次按照步驟(I)的方法制得類單晶硅錠，實(shí)現(xiàn)籽晶的第2次重復(fù)利用。
[0066]采用光學(xué)顯微鏡(放大200倍)對得到類單晶硅錠進(jìn)行位錯觀察，檢測得知硅錠的平均位錯密度彡13個(gè)/cm2。
[0067]將上述制得的類單晶硅錠冷卻后，進(jìn)行開方得到類單晶硅塊，切片-清洗后得到類單晶硅片，以該類單晶硅片為原料采用絲網(wǎng)印刷工藝制作成太陽能電池。
[0068]對所得太陽能電池，采用德國halm公司電池片檢測儀器測定其光電轉(zhuǎn)換效率。測定結(jié)果為本發(fā)明籽晶重復(fù)利用后得到的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為18.5%，現(xiàn)有技術(shù)籽晶重復(fù)利用后得到的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率僅為17.5%。
[0069]實(shí)施例3:
[0070]一種鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，包括以下步驟:
[0071](I)提供內(nèi)徑為840mm長和840mm寬的坩禍，將長X寬X高為156mmX156mmX30mm的單晶硅籽晶按照圖1的5X5的方式拼接鋪設(shè)在坩禍底部，得到籽晶層，在籽晶層上方設(shè)置熔融狀態(tài)的硅料，控制坩禍底部溫度低于籽晶的熔點(diǎn)，使得籽晶層不被完全熔化；控制坩禍內(nèi)的溫度沿垂直與坩禍底部向上的方向逐漸上升形成溫度梯度，使得熔融狀態(tài)的硅料在單晶硅籽晶上繼承單晶硅籽晶的晶向結(jié)構(gòu)進(jìn)行生長，制得類單晶硅錠;
[0072](2)在步驟(I)制得的類單晶硅錠底部的籽晶位置處用金剛石線鋸進(jìn)行切割，得到一整塊長X寬X高為840mmX840mmX10mm的長方體籽晶，該籽晶頂部大小和形狀與類單晶娃徒底部大小和形狀基本相同；
[0073](3)將步驟⑵得到的籽晶進(jìn)行切邊皮和清洗后，鋪設(shè)在坩禍底部，在該籽晶上方設(shè)置熔融狀態(tài)的硅料，按照步驟(I)的方法制得類單晶硅錠；實(shí)現(xiàn)籽晶的第I次重復(fù)利用；
[0074](4)在步驟(3)制得的類單晶硅錠底部的籽晶位置處用金剛石線鋸進(jìn)行切割，得到一整塊長X寬X高為840mmX840mmX10mm的長方體籽晶，該籽晶頂部大小和形狀與類單晶硅錠底部大小和形狀基本相同，將該籽晶進(jìn)行切邊皮和清洗后，鋪設(shè)在坩禍底部，再次按照步驟(I)的方法制得類單晶硅錠，實(shí)現(xiàn)籽晶的第2次重復(fù)利用；
[0075](5)在步驟(4)制得的類單晶硅錠底部的籽晶位置處用金剛石線鋸進(jìn)行切割，得到一整塊長X寬X高為840mmX840mmX10mm的長方體籽晶，該籽晶頂部大小和形狀與類單晶硅錠底部大小和形狀基本相同，將該籽晶進(jìn)行切邊皮和清洗后，鋪設(shè)在坩禍底部，再次按照步驟(I)的方法制得類單晶硅錠，實(shí)現(xiàn)籽晶的第3次重復(fù)利用，以此類推，最終實(shí)現(xiàn)籽晶的第5次重復(fù)利用。
[0076]采用光學(xué)顯微鏡(放大200倍)對得到類單晶硅錠進(jìn)行位錯觀察，檢測得知硅錠的平均位錯密度彡13個(gè)/cm2。
[0077]將上述制得的類單晶硅錠冷卻后，進(jìn)行開方得到類單晶硅塊，切片-清洗后得到類單晶硅片，以該類單晶硅片為原料采用絲網(wǎng)印刷工藝制作成太陽能電池。
[0078]對所得太陽能電池，采用德國halm公司電池片檢測儀器測定其光電轉(zhuǎn)換效率。測定結(jié)果為本發(fā)明籽晶重復(fù)利用后得到的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為18.7%，現(xiàn)有技術(shù)籽晶重復(fù)利用后得到的太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率僅為17.5%。
[0079]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)提供坩禍，將單晶硅籽晶鋪設(shè)在所述坩禍底部，得到籽晶層；在所述籽晶層上方設(shè)置熔融狀態(tài)的硅料，控制溫度，使得所述熔融狀態(tài)的硅料在所述單晶硅籽晶上繼承所述單晶硅籽晶的晶向結(jié)構(gòu)進(jìn)行生長，制得類單晶硅錠； (2)取出所述類單晶硅錠，在所述類單晶硅錠底部的籽晶位置處進(jìn)行切割，得到一整塊籽晶，所述籽晶頂部大小和形狀與所述類單晶硅錠底部大小和形狀基本相同； (3)將步驟(2)得到的所述籽晶鋪設(shè)在坩禍底部，按照步驟(I)的方法制得類單晶硅錠。
2.如權(quán)利要求1所述的鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，其特征在于，步驟(2)中所述切割時(shí)的切割方向?yàn)榇怪庇谒鲱悊尉Ч桢V的生長方向。
3.如權(quán)利要求1所述的鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，其特征在于，步驟(2)中采用金剛石帶鋸或金剛石線鋸進(jìn)行切割。
4.如權(quán)利要求1所述的鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，其特征在于，步驟(2)切割后得到的所述籽晶的高度為10mm-30mm。
5.如權(quán)利要求1所述的鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，其特征在于，所述類單晶硅錠底部長為 200mm-1000mm，寬為 200mm-1000mm。
6.如權(quán)利要求1所述的鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，其特征在于，所述籽晶重復(fù)利用后得到的所述類單晶硅錠的位錯密度為彡13個(gè)/Cm2。
7.如權(quán)利要求1所述的鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，其特征在于，步驟(I)中所述單晶娃軒晶長為50mm-200mm、寬為50mm-200mm、高度為10mm-30mm。
8.如權(quán)利要求1所述的鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，其特征在于，步驟(I)中所述單晶硅籽晶來源于單晶棒。
9.如權(quán)利要求1所述的鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，其特征在于，步驟(I)所述控制溫度為:在所述籽晶層上方設(shè)置熔融狀態(tài)的硅料后，控制所述坩禍底部溫度低于所述籽晶的熔點(diǎn)，使得所述籽晶層不被完全熔化；然后控制所述坩禍內(nèi)的溫度沿垂直與所述坩禍底部向上的方向逐漸上升形成溫度梯度，使得所述熔融狀態(tài)的硅料在所述單晶硅籽晶上繼承所述單晶硅籽晶的晶向結(jié)構(gòu)進(jìn)行生長，制得類單晶硅錠。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鑄造類單晶用籽晶的重復(fù)利用方法，包括以下步驟：(1)提供坩堝，將單晶硅籽晶拼接鋪設(shè)在坩堝底部，得到籽晶層；在籽晶層上方設(shè)置熔融狀態(tài)的硅料，控制溫度，使得熔融狀態(tài)的硅料在單晶硅籽晶上繼承單晶硅籽晶的晶向結(jié)構(gòu)進(jìn)行生長，制得類單晶硅錠；(2)取出類單晶硅錠，在類單晶硅錠底部的籽晶位置處進(jìn)行切割，得到一整塊籽晶，籽晶頂部大小和形狀與類單晶硅錠底部大小和形狀基本相同；(3)將步驟(2)得到的籽晶鋪設(shè)在坩堝底部，按照步驟(1)的方法制得類單晶硅錠。本發(fā)明提供的方法不會導(dǎo)致籽晶出現(xiàn)崩邊缺角的現(xiàn)象，同時(shí)不會在籽晶中引入新的拼接縫，制得的類單晶硅錠位錯少，質(zhì)量好，大大降低了鑄造類單晶的籽晶成本。
【IPC分類】C30B29-06, C30B11-14
【公開號】CN104790026
【申請?zhí)枴緾N201510216828
【發(fā)明人】陳紅榮, 胡動力, 何亮, 徐云飛
【申請人】江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月30日