多晶硅材料及其制备方法与流程

文档序号:24064500发布日期:2021-02-26 12:29阅读:539来源:国知局
0.09份,sb2o
3 0.03份,三硅酸镁0.06份,bi(no3)
3 0.09份。
[0015]
作为优选,该多晶硅材料由以下重量份的成分组成:多晶硅97.2份,cocl
2 0.03份,ag2cro
4 0.06份,bacl2o
8 0.04份,tic 0.03份,pb(no3)
2 0.03份,四氯化锗0.03份,gaas 0.09份,sb2o
3 0.03份,三硅酸镁0.06份,bi(no3)
3 0.09份,偏钒酸铵0.04份,乙酰丙酮镍0.04份,na2s2o
3 0.03份,七钼酸铵0.06份。
[0016]
在以上技术方案的基础上,本发明进一步提供了上述多晶硅材料的制备方法,包括以下步骤:将纯度不低于99%的工业硅粉碎后与无水hcl混合,在流化床反应器中以400℃反应20min,而后向其中加入配方量的四氯化锗、bi(no3)3、bacl2o8,继续反应70min,得到掺杂型sihcl3;而后在6℃下对所述掺杂型sihcl3保持20min,取液相,向其中加入配方量的cocl2、ag2cro4、三硅酸镁,升温至170℃保持30min,得到掺杂型纯化sihcl3;将所述掺杂型纯化sihcl3与配方量的tic、gaas一同送入汽化器,并与氢气混合,而后送入还原炉内,还原炉内的硅棒通电加热至1150~1200℃,生长70min,而后向其中送入配方量的pb(no3)2,继续生长80min;而后冷却,待冷却至900℃时向其中送入配方量的sb2o3,继续冷却至常温。
[0017]
本发明提供了一种多晶硅材料及其制备方法。该技术方案针对多晶硅材料电学性能有待改善的问题,对其成分及制备工艺进行了改进。具体来看,本发明基于金属离子掺杂原理对多晶硅的组成成分进行复配,引入微量的cocl2、ag2cro4、bacl2o8等成分,并采用tic、gaas对晶体结构加以保护,同时优化了配方比例。在此基础上,本发明给出了该多晶硅材料的制备方法,该方法以改良西门子法为基础,在制备sihcl3的过程中加入四氯化锗、bi(no3)3、bacl2o8,得到掺杂型三氯氢硅;而后进行冷凝除杂,并进一步掺杂cocl2、ag2cro4、三硅酸镁;在还原工艺中将tic、gaas与三氯氢硅一同汽化后送入还原炉,随着晶体的生长,金属离子嵌合在晶格中,进而得到本发明多晶硅材料。本发明所提供的多晶硅材料基本不影响材料的透光率,而光电转换效率则显著提高至28%左右;与此同时,得益于掺杂成分支撑作用,使晶体结构更加稳定,材料的使用寿命明显延长,具有突出的技术优势。
具体实施方式
[0018]
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节,在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述,表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外,以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
[0019]
实施例1
[0020]
多晶硅材料,由以下重量份的成分组成:多晶硅97份,cocl
2 0.02份,ag2cro
4 0.04份,bacl2o
8 0.03份,tic 0.01份,pb(no3)
2 0.02份,四氯化锗0.02份,gaas0.08份,sb2o
3 0.01份,三硅酸镁0.05份,bi(no3)
3 0.08份。
[0021]
实施例2
[0022]
多晶硅材料,由以下重量份的成分组成:多晶硅97.5份,cocl
2 0.04份,ag2cro
4 0.08份,bacl2o
8 0.05份,tic 0.05份,pb(no3)
2 0.04份,四氯化锗0.04份,gaas 0.1份,sb2o
3 0.05份,三硅酸镁0.07份,bi(no3)
3 0.1份。
[0023]
实施例3
[0024]
多晶硅材料,由以下重量份的成分组成:多晶硅97.2份,cocl
2 0.03份,ag2cro
4 0.06份,bacl2o
8 0.04份,tic 0.03份,pb(no3)
2 0.03份,四氯化锗0.03份,gaas 0.09份,sb2o
3 0.03份,三硅酸镁0.06份,bi(no3)
3 0.09份。
[0025]
实施例4
[0026]
多晶硅材料,由以下重量份的成分组成:多晶硅97.2份,cocl
2 0.03份,ag2cro
4 0.06份,bacl2o
8 0.04份,tic 0.03份,pb(no3)
2 0.03份,四氯化锗0.03份,gaas 0.09份,sb2o
3 0.03份,三硅酸镁0.06份,bi(no3)
3 0.09份,偏钒酸铵0.04份,乙酰丙酮镍0.04份,na2s2o
3 0.03份,七钼酸铵0.06份。
[0027]
实施例5
[0028]
以上实施例1多晶硅材料的一种制备方法,包括以下步骤:将纯度不低于99%的工业硅粉碎后与无水hcl混合,在流化床反应器中以400℃反应20min,而后向其中加入配方量的四氯化锗、bi(no3)3、bacl2o8,继续反应70min,得到掺杂型sihcl3;而后在6℃下对所述掺杂型sihcl3保持20min,取液相,向其中加入配方量的cocl2、ag2cro4、三硅酸镁,升温至170℃保持30min,得到掺杂型纯化sihcl3;将所述掺杂型纯化sihcl3与配方量的tic、gaas一同送入汽化器,并与氢气混合,而后送入还原炉内,还原炉内的硅棒通电加热至1150~1200℃,生长70min,而后向其中送入配方量的pb(no3)2,继续生长80min;而后冷却,待冷却至900℃时向其中送入配方量的sb2o3,继续冷却至常温。
[0029]
以上对本发明的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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