多晶硅高效硅锭引晶板的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多晶硅高效硅锭引晶板，解决了现有的硅晶体自发形核引晶板容易导致非均匀形核和晶核品质低的问题。包括硅纯度大于99.99999%的引晶板芯（1），引晶板芯（1）是边长为125毫米或边长为156毫米的正方形，在引晶板芯（1）的外表面上粘合有碳化硅碎粒或氮化硅碎粒的粘合包覆层（2），粘合包覆层（2）中的碳化硅碎粒或氮化硅碎粒的粒径小于或等于0.003毫米。将选取的碳化硅碎粒与纯水及粘合剂一起放入到搅拌器中搅拌15-20分钟，制成密度大于2.33克/每立方厘米的碳化硅碎粒糊状悬浮液体，将引晶板芯（1）放入到悬浮液体进行包覆，然后烘烧冷却。特别适用于在坩埚中生产多晶硅高效硅锭的生产过程中。
【专利说明】多晶娃局效娃徒引晶板
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多晶硅高效硅锭的引晶板，特别涉及一种在高效坩埚中所使用的多晶硅高效硅锭的引晶板及其制备方法，适用于光伏行业铸锭工艺环节。
【背景技术】
[0002]多晶硅铸锭工艺环节处于光伏行业产业链的前端，对后续硅片、电池片等生产环节起着决定性的作用。多晶硅铸锭一般是采用定向凝固的方法，通过电加热将装载于石英坩埚中的硅料熔化，再利用一定的工艺方法从坩埚底部开始形核、长晶，最终形成满足要求的多晶硅锭。目前，高效硅锭的形核方法主要有两种，第一种方法是利用铺设在坩埚底部的未熔化的硅料来形核，即用硅晶体自发形核引晶颗粒来形核，在坩埚底部铺设的未熔化硅料高度的确定是依赖于人工操作，存在一致性差的缺点，硅锭得料率低，成本高；第二种方法是利用坩埚底部的异形结构来形核，坩埚底部异形结构容易导致底部粘埚，并存在回用料后续处理难的问题。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种多晶娃闻效娃淀引晶板，解决了现有的娃晶体自发形核引晶颗粒容易导致非均匀形核和晶核品质低的技术问题。
[0004]本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的:
[0005]一种多晶娃闻效娃淀引晶板，包括娃纯度大于99.99999%的弓I晶板芯，弓丨晶板芯为边长为125毫米的正方形板芯或边长为156毫米的正方形板芯，在引晶板芯的外表面上粘合有碳化娃碎粒或氮化娃碎粒的粘合包覆层，粘合包覆层中的碳化娃碎粒或氮化娃碎粒的粒径小于或等于0.003毫米。
[0006]引晶板芯的体积与粘合包覆层的体积的比为1:2-1:5。
[0007]一种多晶硅高效硅锭引晶板的制备方法，包括以下步骤:
[0008]第一步、选取硅纯度大于99.99999%的边长为125毫米或边长为156毫米的的引晶板芯；
[0009]第二步、选取粒径小于或等于0.003毫米的碳化硅碎粒；
[0010]第三步、选取电阻率大于18ΜΩ.Cm的纯水和金属含量低于30ppma的粘合剂；
[0011]第四步、将第二步选取的碳化娃碎粒与第三步选取的纯水及粘合剂一起放入到搅拌器中搅拌15-20分钟，制成密度大于2.33克/每立方厘米的碳化硅碎粒糊状悬浮液体；
[0012]第五步、将第一步选取的引晶板芯放入到第四步得到的碳化硅碎粒糊状悬浮液体中浸泡2-5分钟；
[0013]第六步、将第五步浸泡好的并包覆有碳化硅碎粒糊状悬浮液层的引晶板芯置于氩气气氛中，烘烧使其温度达到150-200°C，并保持10-30分钟；然后使其在氩气气氛中自然冷却到室温；
[0014]第七步、选取引晶板芯的体积与粘合包覆层的体积的比为1:2-1:5的成品，得到多晶娃闻效娃淀引晶板。
[0015]—种多晶娃闻效娃淀引晶板的制备方法，包括以下步骤:
[0016]第一步、选取硅纯度大于99.99999%的边长为125毫米或边长为156毫米的的引晶板芯；
[0017]第二步、选取粒径小于或等于0.003毫米的氮化硅碎粒；
[0018]第三步、选取电阻率大于18ΜΩ.cm的纯水和金属含量低于30ppma的粘合剂；
[0019]第四步、将第二步选取的氮化娃碎粒与第三步选取的纯水及粘合剂一起放入到搅拌器中搅拌15-20分钟，制成密度大于2.33克/每立方厘米的氮化硅碎粒糊状悬浮液体；
[0020]第五步、将第一步选取的引晶板芯放入到第四步得到的氮化硅碎粒糊状悬浮液体中浸泡2-5分钟；
[0021]第六步、将第五步浸泡好的并包覆有氮化硅碎粒糊状悬浮液层的引晶板芯置于氩气气氛中，烘烧使其温度达到150-200°C，并保持10-30分钟；然后使其在氩气气氛中自然冷却到室温；
[0022]第七步、选取引晶板芯的体积与粘合包覆层的体积的比为1:2-1:5的成品，得到多晶娃闻效娃淀引晶板。
[0023]本发明的引晶板为硅晶体非自发形核提供可控的形核中心，并引导硅晶体的非均匀形核，达到产生均匀性好和一致性高的高品质晶核的作用，为后续高品质电池片的生产奠定基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明进行详细说明:
[0026]—种多晶娃闻效娃淀引晶颗粒，包括娃纯度大于99.99999%的引晶板芯1，引晶板芯I是边长为125毫米的正方形板芯或边长为156毫米的正方形板芯，在引晶板芯I的外表面上粘合有碳化硅碎粒或氮化硅碎粒的粘合包覆层2，粘合包覆层2中的碳化硅碎粒或氮化硅碎粒的粒径小于或等于0.003毫米。
[0027]引晶板芯I的体积与粘合包覆层2的体积的比为1:2-1:5。也可设置多层粘合包覆层。
[0028]一种多晶硅高效硅锭引晶板的制备方法，包括以下步骤:
[0029]第一步、选取硅纯度大于99.99999%的边长为125毫米或边长为156毫米的的引晶板芯I ;
[0030]第二步、选取粒径小于或等于0.003毫米的碳化硅碎粒；
[0031]第三步、选取电阻率大于18ΜΩ.cm的纯水和金属含量低于30ppma的粘合剂；
[0032]第四步、将第二步选取的碳化娃碎粒与第三步选取的纯水及粘合剂一起放入到搅拌器中搅拌15-20分钟，制成密度大于2.33克/每立方厘米的碳化硅碎粒糊状悬浮液体；
[0033]第五步、将第一步选取的引晶板芯I放入到第四步得到的碳化硅碎粒糊状悬浮液体中浸泡2-5分钟；
[0034]第六步、将第五步浸泡好的并包覆有碳化硅碎粒糊状悬浮液层的引晶板芯I置于氩气气氛中，烘烧使其温度达到150-200°C，并保持10-30分钟；然后使其在氩气气氛中自然冷却到室温；
[0035]第七步、选取引晶板芯I的体积与粘合包覆层2的体积的比为1:2-1:5的成品，得到多晶娃闻效娃淀引晶板。
[0036]一种多晶硅高效硅锭引晶板的制备方法，包括以下步骤:
[0037]第一步、选取硅纯度大于99.99999%的边长为125毫米或边长为156毫米的的引晶板芯I ;
[0038]第二步、选取粒径小于或等于0.003毫米的氮化硅碎粒；
[0039]第三步、选取电阻率大于18ΜΩ.cm的纯水和金属含量低于30ppma的粘合剂；
[0040]第四步、将第二步选取的氮化娃碎粒与第三步选取的纯水及粘合剂一起放入到搅拌器中搅拌15-20分钟，制成密度大于2.33克/每立方厘米的氮化硅碎粒糊状悬浮液体；
[0041]第五步、将第一步选取的引晶板芯I放入到第四步得到的氮化硅碎粒糊状悬浮液体中浸泡2-5分钟；
[0042]第六步、将第五步浸泡好的并包覆有氮化硅碎粒糊状悬浮液层的引晶颗粒芯I置于氩气气氛中，烘烧使其温度达到150-200°C，并保持10-30分钟；然后使其在氩气气氛中自然冷却到室温；
[0043]第七步、选取引晶板芯I的体积与粘合包覆层2的体积的比为1:2-1:5的成品，得到多晶娃闻效娃淀引晶板。
[0044]本发明所涉及的粘合包覆层2中的碳化硅碎粒或氮化硅碎粒的粒径小于或等于0.003毫米，也可以选用其他的与晶体硅晶格常数相同或相近，并且熔点高于1430摄氏度，密度大于2.33克/立方厘米的颗粒。本发明所涉及的粘合剂最好用与晶体硅晶格常数相同或相近的粘合剂，该粘合剂的金属含量要低于30ppma。本发明所涉及的粘合包覆层不限于2层。
[0045]本发明的引晶板有着与硅材料相近的物理特性；该引晶板可有效的降低形核所需的形核功，极大增强了非均匀形核的能力；该引晶板为硅晶体非自发形核提供可控的形核中心。本发明解决了目前，当前全熔高效硅锭生长初期引晶材料嵌入硅晶体，导致后期裂锭的问题；解决了当前半熔高效硅锭长晶初期籽晶熔化程度不易控制，且后期得料率低的问题；本发明降低了形核条件，促进了非自发形核的方式，解决了形核过程中由于热场、坩埚等因素造成的形核不可控的问题。
【权利要求】
1.一种多晶硅高效硅锭引晶板，包括硅纯度大于99.99999%的引晶板芯(1)，其特征在于，引晶板芯(I)是边长为125毫米的正方形板芯或边长为156毫米的正方形板芯，在引晶板芯(I)的外表面上粘合有碳化硅碎粒或氮化硅碎粒的粘合包覆层(2)，粘合包覆层(2)中的碳化硅碎粒或氮化硅碎粒的粒径小于或等于0.003毫米。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅高效硅锭弓I晶板，其特征在于，弓I晶板芯(I)的体积与粘合包覆层(2)的体积的比为1:2-1:5。
【文档编号】C30B28/06GK204111923SQ201420515808
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】张军彦, 韩婷婷, 杨静, 薛巍, 冯文彪, 张明 申请人:山西中电科新能源技术有限公司