[实用新型]一种铸锭坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅太阳能电池板领域，具体涉及一种铸锭坩埚。

背景技术

太阳能光伏发电作为一种最具潜力的可再生能源利用方式，在近些年飞速发展，支持人类可持续发展的理念。晶体硅太阳能电池占据光伏产业的主导地位，尤其是多晶硅。因此提高硅片质量意义重大。

铸锭要想成功，要同时保证两个基本条件，一个是温度梯度始终是下低上高，而且固液界面以我们希望的长晶速度向上移动；其次，要保证固液界面尽量水平。如果固液界面不水平，就必然导致中部长得快，或者旁边长得快。这样，不仅不利于定向凝固去杂，而且，晶体在中部交叉，可能导致多晶硅锭内部的应力增大，使得硅锭容易破。那么在后续的硅片加工和电池片制作过程中会造成硅片的隐裂，严重影响多晶硅太阳能电池的生产质量。

常见的多晶硅中，晶粒的随机取向使其难以对所得到的晶片进行纹饰。纹饰用于通过减少光反射和提高透过电池表面光能的吸收来提高电池效率。此外，多晶硅晶粒之间边界上形成的“扭折”倾向于以簇或位错线形式成为结构缺陷的核，这些位错和位错的吸杂效应会引起多晶硅制成的电池中载流子快速复合，从而导致电池效率降低。减少位错和晶界十分重要。

铸锭坩埚作为盛装容硅的容器被广泛应用于多晶硅铸造领域。在多晶硅定向凝固生长系统中，石英坩埚壁对晶粒的非均匀成核及生长产生的直接影响，使我们对铸锭坩埚不容忽视。

多晶硅太阳能电池锭主要采用定向凝固的生产，即在硅料凝固过程中控制其固液界面。实行可控的定向凝固，最终得到结晶取向一致的优质多晶硅。上述方法通过控制固液界面提高锭的质量。

多晶硅理想的铸锭工艺就是在长晶过程中能控制晶核的生长，上述方法能达到这一效果，长出高质量的晶体。

发明内容

根据现有技术的不足，提供一种能保证多晶硅生长过程中固液界面水平的铸锭坩埚。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种铸锭坩埚，包括一个底板和一个围绕该底板周边并由此向上延伸的环形侧壁，将距离所述底板三分之二处的环形侧壁的内壁设置为粗糙面。

优选的，所述粗糙面的粗糙程度大于二级表面粗糙程度。

优选的，所述粗糙面的宽度为1cm～4cm。

优选的，所述粗糙面上的粗糙形状为锯齿状。

本实用新型的有益效果：

本实用新型保证了固液界面尽量水平，减少了硅锭内部存在的位错，破裂现象，提高了电池片的生产质量。

附图说明

图1为传统铸锭坩埚纵向切面示意图；

图2为新型铸锭坩埚纵向切面示意图；

图3为新型铸锭坩埚内壁粗糙面的示意图；

1—底板，2—环形侧壁，2a-—粗糙面，3—锯齿状。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本实用新型技术方案做进一步的说明。

如图1所示，为传统铸锭坩埚纵向切面示意图，其环形侧壁的内表面为光滑表面。如图2所示，一种铸锭坩埚，包括一个圆形底板1，直径为880mm，一个围绕该底板1周边并由此向上延伸的环形侧壁2，环形侧壁2高为420mm，将距离底板1的280mm处的环形侧壁2的内光滑表面设置为粗糙面2a，粗糙程度大于2级表面粗糙程度，即加工表面具有的较小间距和微小峰谷，两波峰或两波谷之间的距离大于50um。

优选的实施例为，粗糙面2a上的粗糙形状为锯齿状3，粗糙面2a的宽度为4cm。这种结构能够改变固液界面微凸的情况，提高电池片的质量。

本实用新型通过对多晶硅生长方向的控制，来保证固液界面尽量水平。这种铸锭坩埚在铸锭成本几乎不变的情况下，不仅有利于定向凝固去杂，而提高铸锭的成品率。多晶硅晶核长大过程中，内部系统同时存在纵向及横向温度差。多晶硅成核的同时存在着多个不同取向的晶核，我们就得不到单一取向的晶核。我们可以通过此铸锭坩埚来得到取向单一的晶核。

本实用新型所述的铸锭坩埚保证了固液界面尽量水平，减少了硅锭内部存在的位错，破裂现象，提高了电池片的生产质量。