專利名稱：用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種使用多晶硅鑄錠爐制備準(zhǔn)單晶的陶瓷坩堝。
背景技術(shù)：
太陽能光伏發(fā)電是目前最清潔、環(huán)保的可持續(xù)能源利用形式之一，近些年來在全球得到迅猛發(fā)展。多晶硅片具有生產(chǎn)制造成本低、轉(zhuǎn)換效率相對較高的特點(diǎn)，在光伏市場已經(jīng)成為主要材料。但是傳統(tǒng)的多晶鑄錠中不可避免的存在大量晶界及缺陷，一定程度上影響了多晶硅片的轉(zhuǎn)換效率，為了進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率，需要進(jìn)一步的提高多晶鑄錠的晶粒垂直度、增加多晶鑄錠的晶粒，甚至達(dá)到多晶硅片為一個晶粒的狀態(tài)(也稱準(zhǔn)單晶)。由于定向凝固法制備多晶鑄錠過程中，在化料完成、冷卻過程中，由于坩堝表面涂覆了一層氮化硅，即使水平與垂直的溫度梯度足夠好，仍不可避免的在多個地點(diǎn)產(chǎn)生異質(zhì)成核，這些晶核多點(diǎn)產(chǎn)生、方向各異，造成多晶鑄錠生產(chǎn)過程各晶粒方向交錯，形成各種缺陷，并且一旦降溫過快，成核地點(diǎn)過多，甚至產(chǎn)生微晶。為了能生長出準(zhǔn)單晶，需要一種特定的生長方向，這就需要引入籽晶，以籽晶為冷源并在籽晶上定向生長。中國專利授權(quán)公告號為CN1016M805A的實(shí)用新型專利公開了一種準(zhǔn)單晶制備方法.在多晶爐底部鋪設(shè)單晶籽晶，不完全化料后長晶，但是在量產(chǎn)過程中，該方法鑄錠收率低、要求控制精度高、成本高，一定程度上限制了長期使用。中國專利授權(quán)公告號為CN101979718A的實(shí)用新型專利公開了一種準(zhǔn)單晶制備坩堝，通過在坩堝底部打孔植入籽晶，誘導(dǎo)準(zhǔn)單晶，該方法直接使用準(zhǔn)單晶陶瓷坩堝，只需植入單晶，方便使用，但是由于底部開孔，對坩堝性能產(chǎn)生影響，增加鑄錠過程漏液的風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種安全性能高、穩(wěn)定性好、易于控制、成本低廉、操作簡單的用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板。本實(shí)用新型用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板，包括坩堝，所述坩堝為一端開口設(shè)計(jì)； 坩堝底板，所述坩堝底板設(shè)置在所述坩堝的底部；底板孔座，所述底板孔座設(shè)置在所述坩堝底板上；底板孔，所述底板孔設(shè)置在所述底板孔座上；籽晶，所述籽晶設(shè)置在所述底板孔內(nèi)。所述底板孔座均勻分布在所述坩堝底板上。所述底板孔座設(shè)置之間設(shè)有間隙。所述底板孔座的上部至下部呈漸變式設(shè)計(jì)。所述底板孔設(shè)置在所述底板孔座的中心上端。所述底板孔的數(shù)量為9至25個。所述籽晶斷面的形狀為規(guī)則的多邊形或圓形。本實(shí)用新型用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板與其它準(zhǔn)單晶鑄錠技術(shù)相比，具有安全性能高、穩(wěn)定性好、易于控制、成本低廉、操作簡單等特點(diǎn)；鑄造的鑄錠單晶覆蓋率高，使得所做的硅片轉(zhuǎn)換效率比正常硅片高1%。

[0009]圖1為本實(shí)用新型用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板結(jié)構(gòu)俯視圖；本實(shí)用新型用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板附圖中附圖標(biāo)記說明1-坩堝 2-坩堝底板 3-底板孔座 4-底板孔
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝1底板，包括一端開口的坩堝1，在坩堝1的底部安裝有坩堝底板2 ；在坩堝底板2上設(shè)有底板孔座3，底板孔座3均勻分布在坩堝底板2上；底板孔座3設(shè)置之間設(shè)有間隙，底板孔座3的上部至下部呈漸變式設(shè)計(jì)，底板孔座3的數(shù)量為25個；在底板孔座3上端的中心設(shè)有底板孔4 ；在底板孔4內(nèi)放置有籽晶，籽晶斷面的形狀為圓形。將噴涂好的坩堝底板2放入噴涂好的普通多晶陶瓷坩堝1中，居中放置；將籽晶插入底板孔4中；在坩堝底板2上投入多晶硅原料及循環(huán)料；投完料后，裝到多晶鑄錠爐中， 將坩堝底板2上的物料化完；化完料后，進(jìn)入長晶階段，控制長晶速度，使成晶結(jié)核過程沿籽晶方向生長；長出準(zhǔn)單晶。本實(shí)用新型用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板與其它準(zhǔn)單晶鑄錠技術(shù)相比，具有安全性能高、穩(wěn)定性好、易于控制、成本低廉、操作簡單等特點(diǎn)；鑄造的鑄錠單晶覆蓋率高，使得所做的硅片轉(zhuǎn)換效率比正常硅片高1%。以上已對本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板，其特征在于，包括坩堝，所述坩堝為一端開口設(shè)計(jì)；坩堝底板，所述坩堝底板設(shè)置在所述坩堝的底部；底板孔座，所述底板孔座設(shè)置在所述坩堝底板上；底板孔，所述底板孔設(shè)置在所述底板孔座上；籽晶，所述籽晶設(shè)置在所述底板孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板，其特征在于，所述底板孔座均勻分布在所述坩堝底板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板，其特征在于，所述底板孔座設(shè)置之間設(shè)有間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板，其特征在于，所述底板孔座的上部至下部呈漸變式設(shè)計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板，其特征在于，所述底板孔設(shè)置在所述底板孔座的中心上端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板，其特征在于，所述底板孔的數(shù)量為9至25個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板，其特征在于，所述籽晶斷面的形狀為規(guī)則的多邊形或圓形。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板，包括坩堝，所述坩堝為一端開口設(shè)計(jì)；坩堝底板，所述坩堝底板設(shè)置在所述坩堝的底部；底板孔座，所述底板孔座設(shè)置在所述坩堝底板上；底板孔，所述底板孔設(shè)置在所述底板孔座上；籽晶，所述籽晶設(shè)置在所述底板孔內(nèi)。本實(shí)用新型用于準(zhǔn)單晶制備的坩堝底板與其它準(zhǔn)單晶鑄錠技術(shù)相比，具有安全性能高、穩(wěn)定性好、易于控制、成本低廉、操作簡單等特點(diǎn)；鑄造的鑄錠單晶覆蓋率高，使得所做的硅片轉(zhuǎn)換效率比正常硅片高1％。
文檔編號C30B35/00GK202323111SQ20112042925
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者張松江, 賀賢漢 申請人:上海申和熱磁電子有限公司