[发明专利]多晶硅高效硅锭引晶板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅高效硅锭的引晶板，特别涉及一种在高效坩埚中所使用的多晶硅高效硅锭的引晶板及其制备方法，适用于光伏行业铸锭工艺环节。

背景技术

多晶硅铸锭工艺环节处于光伏行业产业链的前端，对后续硅片、电池片等生产环节起着决定性的作用。多晶硅铸锭一般是采用定向凝固的方法，通过电加热将装载于石英坩埚中的硅料熔化，再利用一定的工艺方法从坩埚底部开始形核、长晶，最终形成满足要求的多晶硅锭。目前，高效硅锭的形核方法主要有两种，第一种方法是利用铺设在坩埚底部的未熔化的硅料来形核，即用硅晶体自发形核引晶颗粒来形核，在坩埚底部铺设的未熔化硅料高度的确定是依赖于人工操作，存在一致性差的缺点，硅锭得料率低，成本高；第二种方法是利用坩埚底部的异形结构来形核，坩埚底部异形结构容易导致底部粘埚，并存在回用料后续处理难的问题。

发明内容

本发明提供了一种多晶硅高效硅锭引晶板及其制备方法，解决了现有的硅晶体自发形核引晶颗粒容易导致非均匀形核和晶核品质低的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种多晶硅高效硅锭引晶板，包括硅纯度大于99.99999%的引晶板芯，引晶板芯为边长为125毫米的正方形板芯或边长为156毫米的正方形板芯，在引晶板芯的外表面上粘合有碳化硅碎粒或氮化硅碎粒的粘合包覆层，粘合包覆层中的碳化硅碎粒或氮化硅碎粒的粒径小于或等于0.003毫米。

引晶板芯的体积与粘合包覆层的体积的比为1：2-1：5。

一种多晶硅高效硅锭引晶板的制备方法，包括以下步骤：

第一步、选取硅纯度大于99.99999%的边长为125毫米或边长为156毫米的的引晶板芯；

第二步、选取粒径小于或等于0.003毫米的碳化硅碎粒；

第三步、选取电阻率大于18MΩ.cm的纯水和金属含量低于30ppma的粘合剂；

第四步、将第二步选取的碳化硅碎粒与第三步选取的纯水及粘合剂一起放入到搅拌器中搅拌15-20分钟，制成密度大于2.33克/每立方厘米的碳化硅碎粒糊状悬浮液体；

第五步、将第一步选取的引晶板芯放入到第四步得到的碳化硅碎粒糊状悬浮液体中浸泡2-5分钟；

第六步、将第五步浸泡好的并包覆有碳化硅碎粒糊状悬浮液层的引晶板芯置于氩气气氛中，烘烧使其温度达到150-200℃，并保持10-30分钟；然后使其在氩气气氛中自然冷却到室温；

第七步、选取引晶板芯的体积与粘合包覆层的体积的比为1：2-1：5的成品，得到多晶硅高效硅锭引晶板。

一种多晶硅高效硅锭引晶板的制备方法，包括以下步骤：

第一步、选取硅纯度大于99.99999%的边长为125毫米或边长为156毫米的的引晶板芯；

第二步、选取粒径小于或等于0.003毫米的氮化硅碎粒；

第三步、选取电阻率大于18MΩ.cm的纯水和金属含量低于30ppma的粘合剂；

第四步、将第二步选取的氮化硅碎粒与第三步选取的纯水及粘合剂一起放入到搅拌器中搅拌15-20分钟，制成密度大于2.33克/每立方厘米的氮化硅碎粒糊状悬浮液体；

第五步、将第一步选取的引晶板芯放入到第四步得到的氮化硅碎粒糊状悬浮液体中浸泡2-5分钟；

第六步、将第五步浸泡好的并包覆有氮化硅碎粒糊状悬浮液层的引晶板芯置于氩气气氛中，烘烧使其温度达到150-200℃，并保持10-30分钟；然后使其在氩气气氛中自然冷却到室温；

第七步、选取引晶板芯的体积与粘合包覆层的体积的比为1：2-1：5的成品，得到多晶硅高效硅锭引晶板。

本发明的引晶板为硅晶体非自发形核提供可控的形核中心，并引导硅晶体的非均匀形核，达到产生均匀性好和一致性高的高品质晶核的作用，为后续高品质电池片的生产奠定基础。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种多晶硅高效硅锭引晶颗粒，包括硅纯度大于99.99999%的引晶板芯1，引晶板芯1是边长为125毫米的正方形板芯或边长为156毫米的正方形板芯，在引晶板芯1的外表面上粘合有碳化硅碎粒或氮化硅碎粒的粘合包覆层2，粘合包覆层2中的碳化硅碎粒或氮化硅碎粒的粒径小于或等于0.003毫米。

引晶板芯1的体积与粘合包覆层2的体积的比为1：2-1：5。也可设置多层粘合包覆层。

一种多晶硅高效硅锭引晶板的制备方法，包括以下步骤：