一種鑄錠用籽晶塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型鑄錠用的籽晶塊，包括互相拼接的籽晶塊，相鄰籽晶塊之間的拼接面為與籽晶塊底部垂直的平面，拼接面一側(cè)的籽晶塊從上至下依次開設(shè)有三排圓柱形盲槽，拼接面另一側(cè)的籽晶塊制有適合于插入盲槽的三排外凸圓柱。籽晶塊在拼接面設(shè)置互相配合的三排圓柱形盲槽和三排外凸圓柱，盲槽與圓柱形成榫卯結(jié)構(gòu)，提高籽晶拼接面的貼合度，不會因兩個籽晶拼接面的拋光導(dǎo)致兩塊籽晶在壓力下相對滑動。在加熱過程中，邊緣處的籽晶受熱膨脹，榫卯結(jié)構(gòu)更加緊密，縫隙變得更小，相鄰籽晶塊貼合得更緊密，防止籽晶塊邊緣翹起引起的縫隙變大，從而最大程度的減少晶體位錯缺陷。此外，盲槽與圓柱設(shè)置有三排，分散了應(yīng)力，防止圓柱受力而斷裂。
【專利說明】
一種鑄錠用籽晶塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種鑄錠用籽晶塊。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，硅單晶和硅多晶廣泛應(yīng)用于光伏太陽能電池、液晶顯示等領(lǐng)域。目前類硅單晶的常用制造方法為定向凝固法，該方法在平底坩禍底部鋪設(shè)長方體籽晶，籽晶規(guī)則排列形成籽晶層。硅料置于平底坩禍內(nèi)，鋪設(shè)于籽晶層上。通過熔化階段的溫度控制，待硅料熔融后，籽晶從與硅液接觸的面開始逐漸熔化，再經(jīng)定向散熱而在未熔化籽晶上實現(xiàn)硅錠的定向生長，獲得與籽晶相似或一樣的晶粒。
[0003]長方體籽晶規(guī)則排列的拼接方式下，定向凝固法生長類單晶的過程中，易產(chǎn)生位錯源，進而導(dǎo)致后續(xù)晶體位錯增殖，或形成多晶晶界。經(jīng)研究表明，晶界導(dǎo)致單晶面積比例下降，位錯導(dǎo)致硅片形成大量的缺陷，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率降低、使用壽命減短，從而影響光伏器件的性能。
[0004]為此，中國發(fā)明專利申請CN103060892 A公開了“一種類單晶硅鑄錠用籽晶拼接方法”，將籽晶傳統(tǒng)的豎直拼接面改為帶有傾斜角度或弧度的拼接面。采用拼接面切向與平底坩禍底部平面的法線方向，二者不重合的籽晶拼接方式，通過改變籽晶的形狀來減少位錯源，甚至減少多晶晶界產(chǎn)生，實現(xiàn)全單晶，位錯源少的類單晶生長。進而減少了硅片的位錯缺陷，提高了單晶面積比例，提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率、延長了電池的壽命，從而提高了光伏器件的性能。
[0005]然而發(fā)明人經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，上述方法仍在存在缺陷。雖然斜面拼接結(jié)構(gòu)一定程度上減少了間隙的產(chǎn)生，但是由于斜面光滑使得該籽晶拼接方式在籽晶拼接和硅料裝填過程中，可能因壓力導(dǎo)致籽晶拼接變形，從而影響后續(xù)單晶鑄錠質(zhì)量，對籽晶的拼接提出了很高的技術(shù)要求，工藝容差性能變差。同時，在加熱過程中緊致排列的籽晶受熱膨脹，可能會翹起，籽晶之間的拼接縫隙會變大，導(dǎo)致后續(xù)晶體位錯增殖，或形成多晶晶界。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的在于:克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種鑄錠用的籽晶塊，其拼接簡單，單晶鑄錠質(zhì)量較高。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型提出的一種鑄錠用籽晶塊，包括互相拼接的籽晶塊，其特征在于:相鄰籽晶塊之間的拼接面為與籽晶塊底部垂直的平面，并且拼接面一側(cè)的籽晶塊從上至下依次開設(shè)有三排互相交錯分布的圓柱形盲槽，拼接面另一側(cè)的籽晶塊制有適合于插入盲槽的三排外凸圓柱，相鄰籽晶塊拼接后，所述圓柱插入圓柱形盲槽內(nèi)后拼接面之間的間隙小于0.5mm。
[0008]本實用新型鑄錠用的籽晶塊，進一步的改進在于:
[0009]1、所述圓柱插入圓柱形盲槽內(nèi)后，所述圓柱與圓柱形盲槽之間的間隙不大于0.5mmο
[0010]2、相鄰籽晶塊拼接后，拼接面之間的間隙小于0.5_，
[0011 ] 3、所述籽晶塊為塊狀籽晶、方籽晶或板狀籽晶。
[0012]4、所述圓柱形盲槽和外凸圓柱的軸線與籽晶塊的上表面平行。
[0013]本實用新型籽晶塊在拼接面設(shè)置互相配合的三排圓柱形盲槽和三排外凸圓柱，盲槽與圓柱形成榫卯結(jié)構(gòu)，提高籽晶拼接面的貼合度，不會因兩個籽晶拼接面的拋光導(dǎo)致兩塊籽晶在壓力下相對滑動。在加熱過程中，邊緣處的籽晶受熱膨脹，榫卯結(jié)構(gòu)更加緊密，縫隙變得更小，相鄰籽晶塊貼合得更緊密，防止籽晶塊邊緣翹起引起的縫隙變大，從而最大程度的減少晶體位錯缺陷，提高了單晶面積比例，提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率、延長了電池的壽命，從而提高了光伏器件的性能。此外，三排交錯分布的圓柱(圓柱位置與盲槽的位置對應(yīng))，分散了應(yīng)力，防止圓柱受力而斷裂，并且圓柱之間的縫隙可以使熔化的硅更順暢的往下流動，提高鑄錠質(zhì)量。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0015]圖1是本實用新型籽晶塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實用新型籽晶塊爆炸圖。
[0017]圖3是圓柱形盲槽分布圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。
[0019]如圖1、圖2所示，本實施例鑄錠用的籽晶塊，包括長條形板狀籽晶塊1、2，相鄰籽晶塊1、2之間的拼接面5為與籽晶塊底部垂直的平面，拼接面一側(cè)的籽晶塊I從上至下依次開設(shè)有三排互相交錯分布的圓柱形盲槽3，拼接面另一側(cè)的籽晶塊2制有適合于插入盲槽的三排外凸圓柱4，相鄰籽晶塊拼接后，圓柱4插入圓柱形盲槽3內(nèi)后拼接面之間的間隙小于
0.5mm;圓柱4與圓柱形盲槽3之間的間隙不大于0.5mm;本例中，圓柱形盲槽3和外凸圓柱4的軸線與籽晶塊的上表面平行。
[0020]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種鑄錠用籽晶塊，包括互相拼接的籽晶塊，其特征在于:相鄰籽晶塊之間的拼接面為與籽晶塊底部垂直的平面，拼接面一側(cè)的籽晶塊從上至下依次開設(shè)有三排互相交錯分布的圓柱形盲槽，拼接面另一側(cè)的籽晶塊制有適合于插入盲槽的三排外凸圓柱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄錠用籽晶塊，其特征在于:所述圓柱插入圓柱形盲槽內(nèi)后，所述圓柱與圓柱形盲槽之間的間隙不大于0.5mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄錠用籽晶塊，其特征在于:相鄰籽晶塊拼接后，拼接面之間的間隙小于0.5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄錠用籽晶塊，其特征在于:所述籽晶塊為塊狀籽晶、方籽晶或板狀籽晶。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄錠用籽晶塊，其特征在于:所述圓柱形盲槽和外凸圓柱的軸線與籽晶塊的上表面平行。
【文檔編號】C30B29/06GK205676554SQ201620144439
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年2月25日 公開號201620144439.6, CN 201620144439, CN 205676554 U, CN 205676554U, CN-U-205676554, CN201620144439, CN201620144439.6, CN205676554 U, CN205676554U
【發(fā)明人】王強, 花國然, 李俊軍, 鄧潔
【申請人】南通綜藝新材料有限公司