一种齿形结构涂层坩埚的制作方法

专利名称:一种齿形结构涂层坩埚的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种齿形结构涂层坩埚。它包括坩埚本体、内壁、涂层；内壁以连续分布的齿形结构分布于坩埚本体内部，在齿形结构的内壁上涂覆氮化硅涂层。坩埚内壁采用齿形结构，是为了减少坩埚与硅熔体的接触，进而减小杂质的引入以及硅熔体在坩埚侧壁的成核。通过坩埚内壁涂层的方式来实现熔炼和脱模，不仅解决了黏滞问题，而且可以降低多晶硅中的氧、炭等杂质浓度。
【专利说明】一种齿形结构涂层坩埚

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种齿形结构涂层坩埚，特别是用于浇铸多晶硅技术中，需要在不带入杂质的情况下顺利使硅锭脱模。

【背景技术】
[0002]在传统能源濒临枯竭，油、煤和天然气价格节节攀升的紧迫形势下，新能源之一的太阳能倍受世界各国重视，作为太阳能电池最主要的原材料多晶硅需求量也在激剧增长。降低硅材料的制作成本是实现光伏广泛应用的关键因素。现今，降低成本的重要途径之一是浇铸多晶硅技术(也称之为冶金提纯法)，该技术省去了昂贵的单晶拉制过程，也能用较低纯度的硅作投炉料，材料及电能消耗方面都较省。尽管如此，由于原料熔化、晶体生长过程中，硅熔体与坩埚长时间接触会产生黏滞性，并且由于两种材料的热膨胀系数不同，如果硅材料和坩埚壁结合紧密，在晶体冷却时很可能造成多晶铸锭粘连或坩埚破裂，并且两者的长时间接触还会造成陶瓷坩埚的腐蚀，进而使多晶硅中的氧浓度升高。在多晶硅铸锭过程中，防止熔融硅与石英陶瓷坩埚反应，并使硅锭容易脱模分离，是浇铸多晶硅技术需要攻克的关键技术。


【发明内容】

[0003]本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种齿形结构涂层坩埚。
[0004]一种齿形结构涂层坩埚包括坩埚本体、内壁、涂层；内壁以连续分布的齿形结构分布于坩埚本体内部，齿形结构相对于坩埚本体朝上外露，在齿形结构的内壁上涂覆氮化硅涂层。
[0005]所述的氮化硅涂层涂覆在齿形内壁上，涂层厚度为0.3?3mm。
[0006]所述的内壁的齿间的夹角为10.5°。
[0007]使用本实用新型，在多晶硅提纯中，可以在不引入杂质的前提下既能使铸锭与坩埚顺利脱离，同时又能保证坩埚具有较高寿命。该技术不但对于提高多晶硅铸造的生产效率具有重要意义，而且直接影响到多晶硅产品质量的控制，进而影响到随后所制备的铸造多晶硅电池的转换效率。因此，防止熔炼过程中坩埚对硅材料的污染，并使硅锭顺利脱模，有助于生产出高质量的铸造多晶硅电池，提高铸造多晶硅片的成品率。涂层采用氮化硅材料，氮化硅具有很高的化学稳定性，不会与熔融硅和石英发生反应，保证了多晶硅的纯度。

【附图说明】

[0008]图1为本实用新型齿形结构涂层坩埚的示意图；
[0009]图中，坩埚本体1、内壁2、涂层3。

【具体实施方式】
[0010]如图1所示，一种齿形结构涂层坩埚包括坩埚本体1、内壁2、涂层3 ;内壁2以连续分布的齿形结构分布于坩埚本体I内部，齿形结构相对于坩埚本体朝上外露，在齿形结构的内壁2上涂覆氮化硅涂层3。所述的氮化硅涂层3采用热喷涂工艺，涂覆在齿形内壁2上，涂层3厚度为0.3?3mm。所述的内壁2的齿间的夹角为10.5°。
[0011]本实用新型提出坩埚内壁2采用齿形结构，是为了减少坩埚与硅熔体的接触，进而减小杂质的引入以及硅熔体在坩埚侧壁的成核。
【权利要求】
1.一种齿形结构涂层坩埚，其特征在于包括坩埚本体(I)、内壁(2)、涂层(3);内壁(2)以连续分布的齿形结构分布于坩埚本体(I)内部，齿形结构相对于坩埚本体朝上外露，在齿形结构的内壁(2 )上涂覆氮化硅涂层(3 )。2.根据权利要求1所述的一种齿形结构涂层坩埚，其特征在于所述的氮化硅涂层(3)涂覆在齿形内壁(2)上，涂层(3)厚度为0.3?3mm。3.根据权利要求1所述的一种齿形结构涂层坩埚，其特征在于所述的内壁(2)的齿间的夹角为10.5°。
【文档编号】C30B29-06GK204281890SQ201420465934
【发明者】周兆忠 [申请人]衢州学院