[发明专利]一种生长多晶硅锭的坩埚

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能领域中的一种生长硅锭的坩埚，特别是一种生长多晶硅锭的坩埚。

背景技术

目前的多晶硅的铸造一般采用定向凝固来进行。一般采用限定出内部容积的底表面和 侧壁的基本体组成的底部平整的方型坩埚，通过采用坩埚下降，隔热笼提升，水冷坩埚等 工艺在坩埚底部形成一定的温度梯度，从坩埚的底板上逐渐形核长大。由于底部平整，温 度均匀导致无序的自发形核，形成很多的晶粒，晶向较乱、定向驱杂效果差，少子寿命低， 最终制成的太阳能电池片的转换效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生长多晶硅锭的坩埚，采用该坩埚可以获得具有优良性能 的多晶硅锭。

本发明采用的技术方案为：

一种生长多晶硅锭的坩埚，其中：坩埚的底板上设置有多个孔。

一种生长多晶硅锭的坩埚，其中：孔的深度为1mm-25mm。

一种生长多晶硅锭的坩埚，其中：孔与坩埚的底板平齐处的孔径为1mm-30mm。

一种生长多晶硅锭的坩埚，其中：孔在坩埚的底板分布的密度为1-100个/平方分米。

一种生长多晶硅锭的坩埚，其中：所述的每个孔的直径沿着孔的开口方向逐渐增大。

一种生长多晶硅锭的坩埚，其中：所述的孔的形状为圆锥形、三角锥形、四方锥形孔 或其它任何形状的孔。

一种生长多晶硅锭的坩埚，其中：坩埚的底板可以是整体式的。

一种生长多晶硅锭的坩埚，其中：坩埚的底板可以是组合式的。

一种生长多晶硅锭的坩埚，其中：所述的组合式的坩埚的底板包括坩埚的上底板、坩 埚的下底板，坩埚的上底板上设置有多个孔。

一种生长多晶硅锭的坩埚，其中：在坩埚的底板四周有侧壁，坩埚的底板与侧壁围拢 形成坩埚的空腔。

表1孔的深度变化对多晶硅锭质量的影响

(其余条件相同：采用的是整体式坩埚，与坩埚的底板平齐处的孔径为12mm，孔在坩埚的 底板分布的密度为20个/平方分米)：

由此可看出，在一定范围内，多晶硅锭的质量随着孔的深度的增大而提高，但是孔的 深度增大到一定程度，多晶硅锭的质量不会继续提高，相反多晶硅锭会由于坩埚的强度变 弱，会出现硅液漏流或其他不良现象的发生。

表2与坩埚的底板平齐处的孔径的变化对多晶硅锭质量的影响

(其余条件相同：采用的是整体式坩埚底板，孔的深度为10mm，孔在坩埚的底板分布的密 度为8个/平方分米)：

由此可看出，在一定范围内，多晶硅锭的质量随着与坩埚的底板平齐处的孔径的增大 而提高，但是与坩埚的底板平齐处的孔径增大到一定程度，多晶硅锭的质量不会继续提高， 相反由于坩埚的强度变弱，可能会出现硅液漏流或其他不良现象。

表3孔在坩埚的底板分布的密度变化对多晶硅锭质量的影响

(其余条件相同：采用的是整体式坩埚底板，孔的深度为10mm，与坩埚的底板平齐处的孔 径为7mm)：

由此可看出，在一定范围内，多晶硅锭的质量随着孔与在坩埚的底板分布的密度的增 大而提高，但是孔在坩埚的底板分布的密度增大到一定程度，多晶硅锭的质量不会继续提 高，相反多晶硅锭会由于坩埚的强度变弱，可能会出现硅液漏流或其他不良现象。

因该底板上设置有多个孔，与传统的底部平整的坩埚相比，会对生长多晶硅锭的过程， 产生一定的影响。经过实验检测没有给多晶硅锭的性能带来其他负面影响。

组合式坩埚与整体式坩埚相比，组合式坩埚是由坩埚的上底板、坩埚的下底板组成的， 坩埚的上底板上设置有多个孔的设置，所以一般不会由于孔的深度、与坩埚的底板平齐处 的孔径、孔在坩埚的底板分布的密度的变化而对坩埚的强度产生影响，但是相对于整体式 坩埚，由于组合式坩埚增设了上底板，导致坩埚用来盛装硅料的空间变小，从而多晶硅锭 的产率下降。

而且由于随着孔的深度、与坩埚的底板平齐处的孔径或孔在坩埚的底板分布的密度的 增大，组合式的坩埚的上底板的厚度增大，即所占坩埚的体积增大，用来盛装硅料的空间 变小，从而导致多晶硅锭的产率下降。

表4采用本发明提供的坩埚与传统的底部平整的坩埚对多晶硅锭质量的影响比较