述的多晶硅铸锭装置中依次进行加热、熔化、长晶、退火和冷却，得到硅锭。
[0040]本发明对所述多晶硅原料没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的多晶硅原料即可。在本发明的具体实施例中，所述多晶硅原料购买于新疆大全新能源有限公司。
[0041]本发明优选在本领域技术人员熟知的铸锭炉中进行加热、熔化、长晶、退火和冷却。在本发明中，所述加热的温度优选为15°C?1500°C，所述加热的时间优选为7?8.5小时；所述熔化的温度优选为1500°C?1550°C，所述熔化的时间优选为12?14.5小时；所述长晶的温度优选为1400°C?1440°C，所述长晶的时间优选为30?37小时；所述退火的温度优选为1100°C?1370°C，所述退火的时间优选为5.5?7小时。
[0042]本发明在退火结束后，将长晶得到的产物进行冷却，得到硅锭。本发明对冷却的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的长晶得到的产物进行冷却的技术方案即可。在本发明中，所述冷却的温度优选为400°C?I100C ;所述冷却的时间优选为10?15.5小时。
[0043]冷却结束后，本发明优选将硅锭进行在室温下再次冷却。在本发明中，所述再次冷却的时间优选为24?28小时。本发明优选将再次冷却的硅锭进行切方，得到小方块；将所述小方块进行打磨和倒角处理，得到多晶硅片。本发明对切方、打磨和倒角的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的用于硅锭切方、打磨和倒角的技术方案即可。
[0044]为了进一步说明本申请，下面结合实施例对本申请提供的一种多晶硅铸锭装置及硅锭的制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本申请保护范围的限定。
[0045]实施例1
[0046]采用等离子弧发生器将通入喷嘴内的气体加热和电离，形成高温高速等离子射流，恪化和雾化金属钼，并使其喷射到石墨板层表面上，所述石墨板层的长度为1081mm，宽度为609mm，厚度为28mm，得到厚度为5mm钼层的复合护板；
[0047]垂直于每块所述复合护板的厚度方向，每块所述复合护板的边缘设有2个护板孔；以设有护板孔的一端为右侧，每块所述复合护板的上端从右侧向左侧，沿水平方向依次设置有第一开口、第二开口和第三开口，第一开口的长度为50mm，高度为40mm ;第二开口的长度为40mm，高度为40mm ;第三开口的长度为60mm，高度为40mm ;沿水平方向，第一开口的最左端距离第二开口的最右端的距离为30mm，第二开口的最左端与第三开口的最右端的距离为50mm。
[0048]将石英坩祸中装入800kg原生多晶硅料，在石英坩祸四周安装4块上述复合护板，进入硅锭铸锭炉中进行铸锭，铸锭工艺包括加热、熔化、长晶、退火和冷却，所述加热的温度为15°C?1500°C，所述加热的时间为7?8.5小时；所述熔化的温度为1500°C?1550°C，熔化的时间为12?14.5小时；所述长晶的温度为1400°C?1440°C，长晶的时间为30?37小时；所述退火的温度为1100°C?1370°C，退火的时间为5.5?7小时；铸锭结束后，硅锭脱模；硅锭再次冷却24小时至室温后，对硅锭进行切方处理，将硅锭线剖成36块小方块；小方块表面经过打磨、倒角以后，质量部对小方块进行检测，计算出硅锭有效利用率为70.23%进行切片，最终产出厚度为190 μ m的多晶硅片的A级率为96.3%，切片过程中出现的断线率为1.5%。
[0049]实施例2
[0050]采用等离子弧发生器将通入喷嘴内的气体加热和电离，形成高温高速等离子射流，恪化和雾化金属妈，并使其喷射到石墨板层表面上，所述石墨板层的长度为1081mm，宽度为609mm，厚度为28mm，得到厚度为6mm妈层的复合护板；
[0051]垂直于每块所述复合护板的厚度方向，每块所述复合护板的边缘设有2个护板孔；以设有护板孔的一端为右侧，每块所述复合护板的上端从右侧向左侧，沿水平方向依次设置有第一开口、第二开口和第三开口，第一开口的长度为50mm，高度为40mm ;第二开口的长度为40mm，高度为40mm ;第三开口的长度为60mm，高度为40mm ;沿水平方向，第一开口的最左端与第二开口的最右端的距离为30mm，第二开口的最左端与第三开口的最右端的距离为 50mmo
[0052]将石英坩祸中装入800kg原生多晶硅料，在石英坩祸四周安装4块上述复合护板，进入硅锭铸锭炉中进行铸锭，铸锭工艺包括加热、熔化、长晶、退火和冷却，所述加热的温度为15°C?1500°C，所述加热的时间为7?8.5小时；所述熔化的温度为1500°C?1550°C，熔化的时间为12?14.5小时；所述长晶的温度为1400°C?1440°C，长晶的时间为30?37小时；所述退火的温度为1100°C?1370°C，退火的时间为5.5?7小时；铸锭结束后，硅锭脱模；硅锭冷却25小时至室温后，对硅锭进行切方处理，将硅锭线剖成36块小方块；小方块表面经过打磨、倒角以后，质量部对小方块进行检测，计算出硅锭有效利用率为70.68%进行切片，最终产出厚度为190 μm的多晶硅片的A级率为96.2%，切片过程中出现的断线率为1.6%。
[0053]比较例
[0054]石英坩祸装完800kg原生多晶硅料后，在石英坩祸四周安装石墨护板，进入硅锭铸锭炉中进行铸锭，铸锭工艺包括加热、熔化、长晶、退火和冷却，所述加热的温度为15°C?15000C，所述加热的时间为7?8.5小时；所述熔化的温度为1500°C?1550°C，熔化的时间为12?14.5小时；所述长晶的温度为1400°C?1440°C，长晶的时间为30?37小时；所述退火的温度为1100°C?1370°C，退火的时间为5.5?7小时；铸锭结束后，硅锭脱模；硅锭再次冷却24小时至室温后，对硅锭进行切方处理，将硅锭线剖成36块小方块；小方块表面经过打磨、倒角以后，质量部对小方块进行检测，计算出硅锭有效利用率为67.52%进行切片，最终产出厚度为190 μm的多晶硅片的A级率为95.7%，切片过程中出现的断线率为
2.
[0055]由以上实施例可知，本申请提供了一种多晶硅铸锭装置，包括石英坩祸和设置在所述石英坩祸外周的若干块复合护板；每块所述复合护板包括石墨层和设置在石墨层上的金属隔离层；所述金属隔离层与石英坩祸接触。与现有技术相比，本申请提供的多晶硅铸锭装置在石墨层上设置金属隔离层，所述金属隔离层能够阻碍石英坩祸和石墨之间的干性反应产生碳的化合物，降低了硅锭中的碳含量，进而提高了硅锭的有效利用率；硅锭进行切片制得的多晶硅片的A级率提高，断线率降低。实验结果表明:采用本申请提供的多晶硅铸锭装置，硅片中的碳含量降低1.5?3ppm ;硅锭的有效利用率增加1.2?3.5% ;同时硅片的断线率下降0.5?2.5%，硅片的A级率增加0.5?1.5%。
[0056]以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【主权项】
1.一种多晶硅铸锭装置，包括石英坩祸和设置在所述石英坩祸外周的若干块复合护板； 每块所述复合护板包括石墨层和设置在石墨层上的金属隔离层；所述金属隔离层与石英坩祸接触。2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述金属隔离层为钼层或钨层。3.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述金属隔离层为钼层。4.根据权利要求1或2所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述金属隔离层的厚度为3 ?1mm05.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述若干块复合护板之间首尾依次连接。6.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于，所述若干块复合护板之间通过石墨螺栓连接。7.根据权利要求6所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于，垂直于每块所述复合护板的厚度方向，复合护板的边缘设有若干个护板孔。8.根据权利要求7所述的多晶硅铸锭装置，其特征在于，以石英坩祸开口方向为上，每块所述复合护板的上端沿水平方向设有三个开口。9.一种硅锭的制备方法，包括以下步骤: 将多晶硅原料置于权利要求1?8任意一项所述的多晶硅铸锭装置中依次进行加热、熔化、长晶、退火和冷却，得到硅锭。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述熔化的温度为1500°C?1550°C，所述熔化的时间为12?14.5小时； 所述长晶的温度为1400°C?1440°C，所述长晶的时间为30?37小时。
【专利摘要】本申请提供了一种多晶硅铸锭装置及硅锭的制备方法，该装置包括石英坩埚和设置在所述石英坩埚外周的若干块复合护板；每块所述复合护板包括石墨层和设置在石墨层上的金属隔离层；所述金属隔离层与石英坩埚接触。该多晶硅铸锭装置在石墨层上设置金属隔离层，所述金属隔离层能够阻碍石英坩埚和石墨之间的干性反应产生碳的化合物，降低了硅锭中的碳含量，进而提高了硅锭的有效利用率；硅锭进行切片制得的多晶硅片的A级率提高，断线率降低。实验结果表明：采用本申请提供的多晶硅铸锭装置，硅片中的碳含量降低1.5～3ppm；硅锭的有效利用率增加1.2～3.5％；同时硅片的断线率下降0.5～2.5％，硅片的A级率增加0.5～1.5％。
【IPC分类】C30B28/06, C30B29/06
【公开号】CN105133008
【申请号】CN201510666138
【发明人】冷金标, 周慧敏, 龙昭钦, 任一鸣, 徐志群
【申请人】晶科能源有限公司, 浙江晶科能源有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年10月15日