提高N型光伏单晶硅棒尾部质量的方法与流程

本发明属于晶棒拉制方法的，具体涉及一种提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法。

背景技术：

1、在直拉单晶硅的生产过程中，受杂质的分凝现象影响，单晶硅棒从头到尾的杂质含量逐步增多，从而表现出晶棒的质量逐渐下降的趋势，且表现为指数级质量下降。尤其对于n型单晶硅，相比于p型单晶硅，质量下降趋势更加迅速、明显，导致晶棒等径最后端因质量无法达到客户要求的电池片的转换效率，需要切除，造成浪费。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，从而提高晶棒的利用率。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，根据预先确定的不同含量的因素杂质对电池片的转换效率提升幅度的影响关系式，调整在晶棒拉制过程中的因素杂质的含量，以提高硅片加工成电池片的转换效率；其中，因素杂质是指影响晶棒等径尾部的质量的杂质。

4、优选地，所述不同含量的因素杂质对电池片的转换效率提升幅度的影响关系式通过以下步骤确定：

5、s1：在已知各类因素杂质含量的情况下，拉制标准晶棒，将标准晶棒的等径最后预定距离，加工成硅片，制成标准电池片，得到标准电池片的转换效率；

6、s2：根据因素杂质的种类，在与标准晶棒的拉晶工艺相同的前提下，对各类因素杂质的含量进行单一变量调整，其中各类因素杂质含量的调整比例相同，进行晶棒拉制，拉制各类因素杂质含量不同的数根晶棒；

7、s3：晶棒拉制结束后，将各类因素杂质含量不同的数根晶棒的等径最后预定距离加工成硅片，制成数个各类因素杂质含量不同的电池片，以标准电池片的转换效率为基准，得到数个各类因素杂质含量不同的电池片的转换效率相对于标准电池片的转换效率的提升幅度，对比数个各类因素杂质含量不同的电池片之间的转换效率提升幅度；

8、s4：根据数个各类因素杂质含量不同的电池片之间的转换效率提升幅度的对比结果确定影响晶棒等径尾部的质量的因素杂质；

9、s5：根据确定影响晶棒等径尾部的质量的因素杂质进行预定次数的因素杂质的不同含量的实验，得到不同含量的因素杂质对电池片的转换效率提升幅度的影响关系式。

10、优选地，所述各类因素杂质包括钙、钠、钾、铁、铝、锂。

11、优选地，所述s3步骤中：所述预定距离为200mm-600mm。

12、优选地，所述s4步骤中：所述影响晶棒等径尾部的质量的因素杂质为铝。

13、优选地，不同含量的因素杂质铝对电池片的转换效率提升幅度的影响关系式为：

14、y＝-0.0126x+0.2465，r2＝0.9924

15、其中：y为电池片的转换效率提升幅度/％，x为铝的含量/ppmv。

16、优选地，所述各类因素杂质的来源为石英坩埚或其他辅材。

17、优选地，当铝含量≤8ppmw时，晶棒等径尾部段的质量等于晶棒等径其他位置。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

19、本发明提供的一种提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，根据预先确定的不同含量的因素杂质对电池片的转换效率提升幅度的影响关系式，调整在晶棒拉制过程中的因素杂质的含量，使得进入硅溶液中的杂质浓度降低，当单晶硅结晶的比例增加，硅熔液量不断减少时，虽然受分凝效应的影响，熔液中的杂质浓度还是会升高，但因为杂质初始浓度降低，而导致杂质浓度上升速率降低，使得晶棒尾部杂质浓度的绝对值明显降低，进而晶棒等径后段靠近晶棒尾部处质量提高，将晶棒等径后部切割成硅片制成电池片后，电池片的转换效率高，进而满足电池组件客户的质量要求，不必再对尾部晶棒进行反切，提高晶棒利用率。

技术特征：

1.一种提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，其特征在于，根据预先确定的不同含量的因素杂质对电池片的转换效率提升幅度的影响关系式，调整在晶棒拉制过程中的因素杂质的含量，以提高硅片加工成电池片的转换效率；其中，因素杂质是指影响晶棒等径尾部的质量的杂质。

2.如权利要求1所述的提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，其特征在于：所述不同含量的因素杂质对电池片的转换效率提升幅度的影响关系式通过以下步骤确定：

3.如权利要求2所述的提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，其特征在于：所述各类因素杂质包括钙、钠、钾、铁、铝、锂。

4.如权利要求2所述的提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，其特征在于：所述s3步骤中：所述预定距离为200mm-600mm。

5.如权利要求2所述的提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，其特征在于：所述s4步骤中：所述影响晶棒等径尾部的质量的因素杂质为铝。

6.如权利要求5所述的提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，其特征在于：所述不同含量的因素杂质铝对电池片的转换效率提升幅度的影响关系式为：

7.如权利要求2所述的提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，其特征在于：所述各类因素杂质的来源为石英坩埚或其他辅材。

8.如权利要求6所述的提高n型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，其特征在于：当铝含量≤8ppmw时，晶棒等径尾部段的质量等于晶棒等径其他位置。

技术总结
本发明提供一种提高N型光伏单晶硅棒尾部质量的方法，涉及晶棒拉制方法技术领域，根据预先确定的不同含量的因素杂质对电池片的转换效率提升幅度的影响关系式，调整在晶棒拉制过程中的因素杂质的含量，进而进入硅溶液中的杂质浓度降低，当单晶硅结晶的比例增加，硅熔液量不断减少时，虽然受分凝效应的影响，熔液中的杂质浓度还是会升高，但因为杂质初始浓度降低，而导致杂质浓度上升速率降低，使得晶棒尾部杂质浓度的绝对值明显降低，进而晶棒等径后段靠近晶棒尾部处质量提高，将晶棒等径后部切割成硅片制成电池片后，电池片的转换效率高，进而满足电池组件客户的质量要求，不必再对尾部晶棒进行反切，提高晶棒利用率。

技术研发人员：林通,王春明,郭一辰,闫霖,汪凡,宋忠凯,靳伟,锁涛
受保护的技术使用者：宁夏申和新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17