專利名稱：鑄造法生產(chǎn)類似單晶大面積晶種制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶體生長領(lǐng)域，進ー步涉及晶種制備方法，具體是鑄造法生產(chǎn)類似單晶娃淀大面積晶種制備方法。
背景技術(shù)：
生產(chǎn)硅錠的方法有CZ法生產(chǎn)單晶硅錠，鑄錠法生產(chǎn)多晶硅錠，F(xiàn)Z法生產(chǎn)單晶硅錠、EFG生產(chǎn)硅帶等方法。由于成本問題，目前太陽能電池片主要使用CZ法單晶硅片和鑄造法多晶硅片。CZ法單晶硅由于制造成本是鑄錠多晶硅的4 5倍，能耗上高出5 7倍，導(dǎo)致CZ單晶硅的市場份額越來越少。但由于鑄錠法生產(chǎn)多晶硅錠，存在大量的位錯、晶界，使得鑄錠法多晶硅片制成的電池片，存在效率偏低的情況，一直使鑄錠法多晶硅錠無法完全取代CZ單晶硅錠。 在國際上，跨國巨頭BP公司對用鑄錠爐生產(chǎn)類似單晶硅錠的エ藝已開發(fā)多年，2010年被ALD收購，使得ALD多晶鑄錠爐已經(jīng)小規(guī)模開發(fā)出鑄錠法生產(chǎn)類似單晶(準(zhǔn)單晶)硅錠的設(shè)備和エ藝。目前，尚未見到針對鑄錠爐生長類似單晶(準(zhǔn)單晶)過程中，鋳造法生產(chǎn)類似單晶(準(zhǔn)單晶)硅錠大面積晶種制備方法的內(nèi)容的公開報道或?qū)＠暾?。傳統(tǒng)的方法是用〈100〉晶向的硅棒沿垂直生長方向切割3 — 50mm的厚片做為晶種，帶來的問題是晶種尺寸過小，在晶種之間的交界處會出現(xiàn)大量位錯而導(dǎo)致產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)化效率偏低問題，從而造成生產(chǎn)成本大幅提高。(晶種尺寸小，那么需要拼接的晶種塊數(shù)就會増加，晶種間的交界也會增多，在晶種交界處長上去的晶粒間的位錯就會衍生。)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種鑄造法生產(chǎn)類似單晶硅錠大面積晶種制備方法，在鑄錠爐生長類似單晶(準(zhǔn)單晶)過程中，可改善類似單晶中存在的大量位錯，解決大量位錯導(dǎo)致產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)化效率偏低問題。本發(fā)明的目的是通過以下方案實現(xiàn)的
鋳造法生產(chǎn)類似單晶(準(zhǔn)單晶)大面積晶種制備方法，其特征在于包括以下步驟a選擇位錯密度小于30000個/平方厘米的滿足太陽能級單晶硅標(biāo)準(zhǔn)的單晶硅棒；b將硅棒按照太陽能方棒制造方法進行開方，即切掉邊皮后出現(xiàn)的平面平行于硅棒中兩條相鄰棱線組成的平面；其中切掉邊皮出現(xiàn)的兩個相互垂直的平面，以其中任意的ー個平面均可為基準(zhǔn)平面；c之后沿著切掉邊皮后的基準(zhǔn)平面，平行基準(zhǔn)平面每間隔IOmm — 20mm，切割出正方或長方體即為大面積晶種。本發(fā)明的目的可通過以下方案進ー步實現(xiàn)
所述的滿足太陽能級單晶硅標(biāo)準(zhǔn)的單晶硅棒指氧化誘生層錯、電阻率、少子壽命、氧碳含量、裂傷、陰影等參數(shù)，應(yīng)滿足太陽能級單晶硅標(biāo)準(zhǔn)。所述的單晶硅棒晶向為〈100〉，其包括[100]、
、
及其相反晶向。
所述的單晶娃棒直徑為170_300mm。(常用的有6寸,6. 5寸,8寸都可以，一般來說，硅棒直徑越大可切出的晶種面積越大。)
所述的開方時，平行于單晶硅棒生長方向進行切割。切割過程中需要垂直[100]、、
]晶向及其相反晶向。本發(fā)明的目的還可通過以下方案進一步實現(xiàn)的
所述晶種制備切割方向與晶向
及其相反晶向垂直。所述晶種制備切割方向與晶向
及其相反晶向垂直。本發(fā)明的有益效果在于通過本方法制備的晶種面積是傳統(tǒng)方法1—20倍(6寸單晶棒現(xiàn)在可拉到2. 5m長，除以125mm，所以最大為20倍，但是其局限于坩堝的大小。I倍 其意義在于可以有效利用的晶棒長度。)，從而可有效增大晶種面積，減少晶種及其邊緣引起的缺陷。可有效解決類似單晶大量位錯而導(dǎo)致產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)化效率偏低問題，使得鑄錠爐生長類似單晶的光電轉(zhuǎn)化效率提聞，經(jīng)相關(guān)試驗表明可提聞O. 1%以上。
具體實施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，并使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。實施例I :
鑄造法生產(chǎn)類似單晶硅錠大面積晶種制備方法，采用晶向為[100]的直徑為205±5mm的單晶硅棒，檢測確定位錯密度小于3000個/平方厘米，以及無氧化誘生層錯，電阻率、少子壽命、氧碳含量、裂傷、陰影等參數(shù)，應(yīng)滿足太陽能級單晶硅標(biāo)準(zhǔn)。將硅棒按照太陽能方棒制造方法進行開方，即切掉邊皮后出現(xiàn)的平面平行于硅棒中兩條相鄰棱線組成的平面。其中切掉邊皮出現(xiàn)的兩個相互垂直的平面，以其中任意的一個平面均可為基準(zhǔn)平面。之后沿著切掉邊皮后的基準(zhǔn)平面，平行基準(zhǔn)平面每間隔10mm，切割出正方或長方體即為大面積晶種。實施例2:
鑄造法生產(chǎn)類似單晶硅錠大面積晶種制備方法，采用晶向為
的直徑為220±5mm的單晶硅棒，檢測確定位錯密度小于10000個/平方厘米，以及無氧化誘生層錯，電阻率、少子壽命、氧碳含量等參數(shù)滿足太陽能級單晶硅標(biāo)準(zhǔn)。將硅棒按照太陽能方棒制造方法進行開方，即切掉邊皮后出現(xiàn)的平面平行于硅棒中兩條相鄰棱線組成的平面。其中切掉邊皮出現(xiàn)的兩個相互垂直的平面，以其中任意的一個平面均可為基準(zhǔn)平面。之后沿著切掉邊皮后的基準(zhǔn)平面，平行基準(zhǔn)平面每間隔20mm，切割出正方或長方體即為大面積晶種。實施例3
鑄造法生產(chǎn)類似單晶硅錠大面積晶種制備方法，采用晶向為
的直徑為170±5mm的單晶硅棒，檢測確定位錯密度小于30000個/平方厘米，以及無氧化誘生層錯，電阻率、少子壽命、氧碳含量等參數(shù)滿足太陽能級單晶硅標(biāo)準(zhǔn)。將硅棒按照太陽能方棒制造方法進行開方，即切掉邊皮后出現(xiàn)的平面平行于硅棒中兩條相鄰棱線組成的平面。其中切掉邊皮出現(xiàn)的兩個相互垂直的平面，以其中任意的一個平面均可為基準(zhǔn)平面。之后沿著切掉邊皮后的基準(zhǔn)平面，平行基準(zhǔn)平面每間隔20mm，切割出正方或長方體即為大面積晶種。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.鑄造法生產(chǎn)類似單晶大面積晶種制備方法，其特征在于包括以下步驟a選擇位錯密度小于30000個/平方厘米的滿足太陽能級單晶硅標(biāo)準(zhǔn)的單晶硅棒；b將硅棒按照太陽能方棒制造方法進行開方，即切掉邊皮后出現(xiàn)的平面平行于硅棒中兩條相鄰棱線組成的平面；其中切掉邊皮出現(xiàn)的兩個相互垂直的平面，以其中任意的一個平面均可為基準(zhǔn)平面；c之后沿著切掉邊皮后的基準(zhǔn)平面，平行基準(zhǔn)平面每間隔IOmm — 20mm，切割出正方或長方體即為大面積晶種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄造法生產(chǎn)類似單晶大面積晶種制備方法，其特征在于所述的滿足太陽能級單晶硅標(biāo)準(zhǔn)的單晶硅棒指氧化誘生層錯、電阻率、少子壽命、氧碳含量、裂傷、陰影參數(shù)，應(yīng)滿足太陽能級單晶硅標(biāo)準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄造法生產(chǎn)類似單晶大面積晶種制備方法，其特征在于所述的單晶硅棒晶向為〈100〉，其包括[100]、
、
及其相反晶向。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄造法生產(chǎn)類似單晶大面積晶種制備方法，其特征在于所述的單晶硅棒直徑為170-300mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鑄造法生產(chǎn)類似單晶大面積晶種制備方法，其特征在于所述的開方時，平行于單晶硅棒生長方向進行切割；切割過程中需要垂直[100]、
、
晶向及其相反晶向。
全文摘要
鑄造法生產(chǎn)類似單晶大面積晶種制備方法，涉及晶種制備方法，包括以下步驟a選擇位錯密度小于30000個/平方厘米的滿足太陽能級單晶硅標(biāo)準(zhǔn)的單晶硅棒；b將硅棒按照太陽能方棒制造方法進行開方，即切掉邊皮后出現(xiàn)的平面平行于硅棒中兩條相鄰棱線組成的平面；其中切掉邊皮出現(xiàn)的兩個相互垂直的平面，以其中任意的一個平面均可為基準(zhǔn)平面；c之后沿著切掉邊皮后的基準(zhǔn)平面，平行基準(zhǔn)平面每間隔10mm－20mm，切割出正方或長方體即為大面積晶種。本發(fā)明的有益效果是通過本方法制備的晶種面積是傳統(tǒng)方法1-20倍，從而可有效增大晶種面積，減少晶種及其邊緣引起的缺陷?？捎行Ы鉀Q類似單晶大量位錯而導(dǎo)致產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)化效率偏低問題。
文檔編號C30B28/06GK102808213SQ20121029840
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者石堅, 孫志剛, 劉茂華, 韓子強 申請人:安陽市鳳凰光伏科技有限公司, 石堅