一种类单晶籽晶的铺设方法与流程

本发明属于光伏电池技术领域，特别是涉及一种类单晶籽晶的铺设方法。

背景技术：

类单晶是一种采用底部铺设单晶籽晶的定向凝固技术，籽晶的铺设是类单晶的关键步骤之一，籽晶之间的挤压会造成籽晶接缝处缺陷的产生，而缺陷会沿着晶体生长方向增殖延伸，造成类单晶品质的下降，因此籽晶接缝处缺陷的控制是提升晶体品质的关键因素，而消除籽晶间的挤压是减少接缝处缺陷的关键措施。

常规的籽晶铺设方法为两籽晶块紧密排列，这种铺设方法的主要目的就是减小籽晶块之间的缝隙，减小籽晶接缝间空隙的主要目的是防止坩埚底部多晶形核，通过籽晶间的缝隙延伸生长，防止类单晶中多晶的产生。为了减小空隙，籽晶块间必然存在一定的挤压，籽晶块间的挤压成了接缝缺陷形成的必然条件。现有技术中还有一种籽晶的铺设方法，在两籽晶之间留有一定的空隙，在两籽晶之间的空隙填充的是低导热材料，并非硅单晶籽晶，因此会引入大量的多晶形核，不利于晶体品质提升。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种类单晶籽晶的铺设方法，能够既消除籽晶块之间的挤压，又降低籽晶接缝间的缺陷。

本发明提供的一种类单晶籽晶的铺设方法，包括：

将类单晶籽晶摆放到坩埚内，相邻的类单晶籽晶之间保留具有预设宽度的缝隙；

在每个所述缝隙中摆放单晶块，所述单晶块的生长速度低于所述类单晶籽晶的生长速度，且所述单晶块比所述类单晶籽晶化料后的剩余高度低一个预设值。

优选的，在上述类单晶籽晶的铺设方法中，所述类单晶籽晶为晶向为(100)的籽晶。

优选的，在上述类单晶籽晶的铺设方法中，所述单晶块为晶向为(110)、(112)或(111)的单晶块。

优选的，在上述类单晶籽晶的铺设方法中，所述预设宽度的范围为0.1毫米至1毫米。

优选的，在上述类单晶籽晶的铺设方法中，所述预设值的范围为1毫米至3毫米。

通过上述描述可知，本发明提供的上述类单晶籽晶的铺设方法，由于包括将类单晶籽晶摆放到坩埚内，相邻的类单晶籽晶之间保留具有预设宽度的缝隙；在每个所述缝隙中摆放单晶块，所述单晶块的生长速度低于所述类单晶籽晶的生长速度，且所述单晶块比所述类单晶籽晶化料后的剩余高度低一个预设值，由于二者生长速度不同，单晶块长晶速度慢被两边的类单晶籽晶湮灭掉，以消除多出来的接缝，且可以完全消除籽晶间的挤压，不会引起接缝多晶，因此能够既消除籽晶块之间的挤压，又降低籽晶接缝间的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的第一种类单晶籽晶的铺设方法的示意图；

图2为化料长晶过程的示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想在于提供一种类单晶籽晶的铺设方法，能够既消除籽晶块之间的挤压，又降低籽晶接缝间的缺陷。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供的第一种类单晶籽晶的铺设方法如图1所示，图1为本申请实施例提供的第一种类单晶籽晶的铺设方法的示意图，该方法包括如下步骤：

s1：将类单晶籽晶摆放到坩埚内，相邻的类单晶籽晶之间保留具有预设宽度的缝隙；

s2：在每个所述缝隙中摆放单晶块，所述单晶块的生长速度低于所述类单晶籽晶的生长速度，且所述单晶块比所述类单晶籽晶化料后的剩余高度低一个预设值。

需要说明的是，正是由于将相邻的类单晶籽晶之间保留缝隙，不再紧密接触，因此才会完全消除籽晶间的挤压，不会产生多晶的扩展影响最终单晶质量，而且由于在所述缝隙中摆放单晶块，且单晶块的生长速度更低，单晶块的高度也比类单晶籽晶化料后的剩余高度低，因此如图2所示，图2为化料长晶过程的示意图，其中，可以看出类单晶籽晶2之间具有缝隙，且缝隙中摆放有单晶块3，当化料开始后，一部分类单晶籽晶熔化并形成新生长的单晶1，从图2中可以看出开始生长新单晶的位置比单晶块3的高度更高，也就是说类单晶籽晶化料后的剩余高度也保证比单晶块3的高度更高，这样单晶块就不会对新生长的单晶1造成不利影响，且由于单晶块3的生长速度比类单晶籽晶的生长速度更慢，因此在生长开始之后的一定时间内该单晶块3向高处生长不会延伸到新生长的单晶1，只有在一定时间之后，相邻的新生长的单晶1延伸至成为一体并凝固，就不会受到其他缺陷的影响，在此之后单晶块3继续生长至将相邻的新生长的单晶1之间的缝隙填满，既能保证不向新生长的单晶1中引入缺陷，又能够避免裂缝引起的硅锭破裂现象发生。

通过上述描述可知，本申请实施例提供的第一种类单晶籽晶的铺设方法，由于包括将类单晶籽晶摆放到坩埚内，相邻的类单晶籽晶之间保留具有预设宽度的缝隙；在每个所述缝隙中摆放单晶块，所述单晶块的生长速度低于所述类单晶籽晶的生长速度，且所述单晶块比所述类单晶籽晶化料后的剩余高度低一个预设值，由于二者生长速度不同，单晶块长晶速度慢被两边的类单晶籽晶迅速湮灭掉，以消除多出来的接缝，且可以完全消除籽晶间的挤压，不会引起接缝多晶，因此能够既消除籽晶块之间的挤压，又降低籽晶接缝间的缺陷。

本申请实施例提供的第二种类单晶籽晶的铺设方法，是在上述第一种类单晶籽晶的铺设方法的基础上，还包括如下技术特征：

所述类单晶籽晶为晶向为(100)的籽晶。

在该方案中，采用的(100)晶向的籽晶为长晶速度最快的一种，且目前最常用的类单晶籽晶生长一般都是采用这种籽晶，因此该优选方案采用这种籽晶，可以与其他多种晶向的单晶块相配合，当然此处还可以采用其他晶向的籽晶，只不过效果没有(100)晶向的籽晶好，但并不影响本申请的方案的实现。

本申请实施例提供的第三种类单晶籽晶的铺设方法，是在上述第二种类单晶籽晶的铺设方法的基础上，还包括如下技术特征：

所述单晶块为晶向为(110)、(112)或(111)的单晶块。

需要说明的是，这些晶向的单晶块的生长速度均小于上述晶向(100)的类单晶籽晶，因此不会在化料之后生长过程中向单晶中引入缺陷，且能保证最终将相邻的新生长的单晶之间的缝隙填满，避免最终生长的单晶破裂，当然这些也是一些优选方案，还可以采用其他晶向的单晶块，此处并不限制。

本申请实施例提供的第四种类单晶籽晶的铺设方法，是在上述第一种至第三种类单晶籽晶的铺设方法中任一种的基础上，还包括如下技术特征：

所述预设宽度的范围为0.1毫米至1毫米。

因为缝隙的宽度过小会操作困难，熔体受表面张力影响，也不会流到缝隙内部，引起中心空隙，易引起硅锭裂缝，因此此处将该预设宽度的范围设置为不小于0.1毫米，另外，如果缝隙过宽，两边籽晶横向生长并不能及时将缝隙填充满，造成缝隙内部籽晶延伸高度过高，超出可切割范围，造成杂向晶引入硅片，影响品质，因此此处将该预设宽度的范围设置为不大于1毫米。

本申请实施例提供的第五种类单晶籽晶的铺设方法，是在上述第四种类单晶籽晶的铺设方法的基础上，还包括如下技术特征：

所述预设值的范围为1毫米至3毫米。

这里设置该预设值大于1毫米，是为两边的籽晶释放应力留有一定空间，而设置该预设值小于3毫米是因为留有空间不能太大，若缝隙内的单晶块生长速度过慢，留有空间太大，容易造成裂缝，引起硅锭破裂。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。