案卷号为2552.036PRV，在与本申请相同的日期提交，所述申请通过引用完整地并入本文。
[0078]可以在熔炉中熔化硅晶体或硅片，其可以包括熔剂的添加，并且熔剂的添加可以在熔化晶体或薄片之前或之后进行。可以使用熔剂的添加来熔化晶体或薄片。可以在真空、惰性气氛或标准气氛下熔化薄片。可以将氩气泵送通过熔炉以产生氩气覆盖层，或者可以使用真空熔炉。可以将薄片熔化至高于约1410°C。可以将熔融硅保持在约1450°C至约1700°C。在成渣期间而同时将硅熔融物保持在熔炉中，或在气体注入期间，可以从熔池的表面去除熔渣或浮渣。在一些实例中，然后可以将熔融硅倾倒到用于定向凝固的模具中。首先可以通过陶瓷过滤器来过滤熔融硅。
[0079]可以利用陶瓷泡沫过滤器来过滤母液，或者可以在过程的任何阶段对母液注入气体。污染物(如硼或磷)含量低的陶瓷材料为可以用于容纳和熔化熔融硅的材料的实例。例如，气体可以是氧气、氩气、水、氢气、氮气、氯气，或者可以使用包含这些化合物的其他气体，或其组合。可以通过喷枪、旋转脱气装置或多孔塞将气体注入到熔融硅中。可以将100 %的氧气注入到熔融硅中。可以注入气体约30分钟至约12小时。可以在成渣之前、之后或期间注入气体。气体可以是100 %的氧气，将其通过喷枪以30L/min至40L/min注入到熔融硅中4小时。
_0] 用于重结晶的坩埚
[0081]图4示出了根据本公开的坩祸150的一个实例。坩祸150可以用于关于上述的重结晶方法所描述的一个或多个处理步骤，其中会存在熔融材料。例如，坩祸150可以用作用于熔化硅和溶剂(例如溶剂金属或母液)的混合物的坩祸，例如参照图1，上述的熔化20起始材料硅14和溶剂金属16的混合物18以形成熔融混合物22的步骤。相似地，坩祸150可以用作具有多次完整操作循环的级联过程中的该多次完整操作循环之一，例如参照图3，上述的具有三次完整操作循环的级联方法80中的第二次完整操作循环中，在熔化110第一硅晶体96和第一母液106的第二混合物108以形成第二熔融混合物112期间。
[0082]坩祸150也可以用作容纳熔融混合物同时其被冷却以重结晶硅的容器，例如，参照图1，上述的冷却24熔融混合物22以形成重结晶的硅晶体26和母液28期间，或参照图3，如上所述，在第二次完整操作循环期间，冷却第二熔融混合物112以提供第二硅晶体116和第二母液86期间。可以包括形成或处理熔融混合物或熔融硅的任何处理步骤均可以使用本公开的坩祸150。
[0083]坩祸150可以由至少一种耐火材料152形成，其可以配置为提供用于材料(例如混合物18、48、66、88、108、122)的熔化以形成熔融混合物22、52、70、92、112、126，或者提供用于材料的冷却和结晶，如冷却熔融混合物22、52、70、92、112、126以形成硅晶体26、56、74、96、116、130 和母液 28、58、46、86、98、106。
[0084]坩祸150可以具有底部154和一个或多个从底部154向上延伸的侧面156。坩祸150可以成形为与厚壁大碗相似，其可以具有圆形的或大致圆形的横截面。坩祸150可以具有其他横截面形状，包括但不限于正方形、六边形、八边形、五边形或具有任何合适数量的边的任何合适的形状。
[0085]底部154和侧面156可以限定坩祸150的内部158，其可以接收、形成或容纳熔融材料2，如熔融混合物或母液。耐火材料152可以包括面向坩祸150的内部158的内表面160。在一个实例中，内表面160包括底部154的上表面162和一个或多个侧面156的内表面 164。
[0086]耐火材料152可以是任何合适的耐火材料，特别是适合于用于重结晶硅的坩祸的耐火材料。可以用作耐火材料152的材料的实例包括但不限于三氧化二铝(Al2O3，也被称为氧化铝)、氧化硅(Si02，也被称为二氧化硅)、氧化镁(MgO，也被称为镁砂)、氧化钙(CaO)、二氧化锆(Zr02，也被称为氧化锆)、三氧化二铬(III) (Cr2O3,也被称为氧化铬)、碳化硅(SiC)、石墨或其组合。坩祸150可以包含一种耐火材料，或多于一种耐火材料。在坩祸150中包含的一种或多种耐火材料可以是混合的，或者它们可以位于坩祸150的单独部分中，或者其组合。一种或多种耐火材料152可以按层来布置。坩祸150可以包括多于一层的一种或多种耐火材料152。i甘祸150可以包括一种或多种耐火材料152的一个层。i甘祸150的侧面156可以由与底部154不同的一种或多种耐火材料形成。与i甘祸150的底部154相比，其侧面156可以具有不同的厚度，包含不同的材料的组成，包含不同量的材料，或其组合。
[0087]杂质可以从耐火材料152传递到熔融材料2中，使得一些杂质的不纯水平可能高于对于硅在光伏装置中的应用而言的可接受的水平。例如，硼或磷杂质可以存在于耐火材料152中。即使在非常低的硼或磷的水平，在耐火材料152由于熔融材料2的存在而经历的高温下，硼或磷可以被驱动扩散出耐火材料12并进入到熔融材料2中。
[0088]衬里170可以沉积到坩祸150的内表面160上，例如沉积到上表面162和内表面164上。衬里170可以配置为防止或减少熔融材料2的污染，例如通过杂质(如硼(B)和磷(P))从坩祸150的耐火材料152到熔融材料2的转移而造成的污染。衬里170可以提供对耐火材料152内可能存在的污染物或杂质的阻隔。
[0089]图5示出了可以沉积到耐火材料152的内表面160上的衬里170A的一个实例的特写横截面图。衬里170A可以由在本文中被称为胶体氧化铝的氧化铝(Al2O3)的胶体悬浮液形成。胶体氧化铝可以包含悬浮于液相174中的小的无定形的氧化铝颗粒172的悬浮液。胶体氧化铝悬浮液可以沉积到耐火材料152的内表面160上，例如通过涂布、铺展或其他常用液体沉积技术。衬里170A的胶体氧化铝可以结合至内表面160，并使衬里170A稳定化，甚至是在与熔融材料2的存在相关的高温下亦是如此。
[0090]衬里170A的胶体氧化铝可以通过形成氧化铝核，然后在液相174内生长氧化铝颗粒172来形成。在一个实例中，碱性铝酸盐溶液(如铝酸钠溶液)被部分地中和，例如通过从铝酸钠中选择性地去除至少一部分钠而被部分地中和。碱性铝酸盐的中和可以导致氧化铝核的形成和氧化铝的聚合以形成无定形的氧化铝颗粒。氧化铝核可以具有I纳米(nm)至5nm的尺寸。所得到的氧化铝颗粒172可以具有I纳米(nm)至10nm的尺寸(例如直径)。在一个实例中，氧化铝颗粒172具有20nm至50nm的尺寸、如约40nm。在一个实例中，形成衬里170A的胶体氧化铝具有的氧化铝颗粒172的重量百分比为25重量％至60重量％的氧化铝、如30重量％至50重量％的氧化铝、例如40重量％的氧化铝。
[0091]在一个实例中，用于制作衬里170的胶体氧化铝为可商购获得的胶体氧化铝，例如由WesBond Corp.(Wilmington, DE, USA)以商品名WESOL销售的胶体氧化销。
[0092]在一个实例中，形成衬里170A的胶体氧化铝可以是可通过已知的液体涂覆方法涂覆到内表面160上的液体或液体悬浮液。在一个实例中，胶体氧化铝可以通过涂布、铺展、刮涂、滴涂或浸涂中的至少一种被涂覆到内表面160上。胶体氧化铝可以施用到内表面I60上以具有均匀或基本上均匀的厚度。然后可以使涂覆的胶体氧化铝干燥，这可以允许氧化铝颗粒176能够随着液相174干燥离开而生长，使得氧化铝颗粒172形成结合至内表面160以形成衬里170A的基本为固体的氧化铝层。
[0093]在一个实例中，形成衬里170A的胶体氧化铝可以作为多个涂层施用到耐火材料152的内表面160上。可以施用胶体氧化铝的每一涂层，例如通过涂布、喷涂或任何其他涂覆方法，并在施用后续涂层前使其干燥一段特定的时间。在一个实例中，可以将2至10个涂层或更多个涂层施用到内表面160上，例如2个涂层、3个涂层、4个涂层、5个涂层、6个涂层、7个涂层、8个涂层、9个涂层或10个涂层。在一个实例中，在涂层之间，可以使衬里干燥约15分钟至约6小时，如约30分钟至约2小时。在已经施用所有的涂层后，可以使衬里170A干燥约I小时至约10小时，例如约2小时至约8小时，例如约4小时至约6小时，例如约4小时、约4.5小时、约5小时、约5.5小时和约6小时。
[0094]图6示出了可以沉积到耐火材料152的内表面160上的衬里170B的另一实例的特写横截面图。衬里170B可以与参照图5的上述衬里170A相似。如衬里170A—样，衬里170B包含由胶体氧化铝形成的氧化铝。但是，衬里170B还包含通过粘结剂180结合到一起的多个颗粒178。颗粒178可以包括碳化硅(SiC)，粘结剂材料180可以包括胶体氧化铝(Al2O3)。SiC颗粒178可以各自包含一个或多个碳化硅晶体。颗粒178的碳化硅可以作为对污染物或杂质(如硼、磷和铝)的阻隔物。颗粒178可以是纳米颗粒，例如颗粒178具有5纳米至50纳米的尺寸或粒径。在一个实例中，颗粒178具有10纳米至30纳米的尺寸、如约20纳米。
[0095]SiC颗粒178可以由商业供应商提供。在一个实例中，SiC颗粒178包含具有低水平污染物或杂质的高纯度碳化硅，所述污染物或杂质(如硼和磷)会在光伏装置中导致差的性能。在一个实例中，SiC颗粒178可以由具有小于3ppmw、如小于2.5ppmw、例如小于2.1lppmw的硼水平的商用碳化娃形成。商用碳化娃可以具有小于55ppmw、如小于51.5ppmw、例如小于50ppmw的磷水平。碳化娃可以具有小于约1700ppmw、如小于1675ppmw、例如小于约1665ppmw的销水平。碳化娃可以具有小于约4100ppmw的铁水平。碳化娃可以具有小于约1145ppmw的钛含量。在一个实例中，SiC颗粒178是不含或基本上不含硼和磷的。在一个实例中，SiC颗粒178可以包含其他材料，只要那些材料不造成不可接受水平的不期望的杂质(如硼、磷或铝)渗入到熔融材料2中。在一个实例中，SiC颗粒178可以包含二氧化硅(S12)、元素碳(C)、氧化铁(III) (Fe2O3)和氧化镁(MgO)。在一个实例中，SiC颗粒178具有