[实用新型]多晶硅用坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种多晶硅用坩埚。

背景技术

太阳能电池可将光能转换为电能，光电转换效率和衰减是衡量太阳能电池质量好坏的重要参数，而生产成本的高低也成为了制约太阳能电池发展的重要因素。目前，根据材料的不同，太阳能电池主要分为单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池两种。单晶硅太阳能电池转换效率高，但是生产成本很高，多晶硅太阳能电池成本低，但转换效率则相对较低。目前，由于较高的性价比，多晶硅太阳能电池在光伏市场份额上占据优势。

现有技术中多采用定向凝固法生产多晶硅锭，主要有两种方式：

其一，是在内表面平坦的坩埚中投放硅料，之后将硅料全部熔化，通过控制铸锭炉内的温度，使多晶硅锭自下而上的定向凝固，得到多晶硅锭。这种方法生产的多晶硅锭随机形核，其中枝状晶比较多，后续生长过程中缺陷增值快，晶体质量低。

其二，是采用底部粗糙的坩埚，配合适当的装料方式，在底部形成分布均匀、密集的形核点，使得底部均匀成小的晶核，初始形核晶体小，使生长得到的多晶硅锭中的晶粒大小更均匀，晶向更加一致，并降低了晶体内部的缺陷密度，从而提高了多晶硅太阳能电池的转换效率。因此第二种方法是目前的主流生产方法。

但是第二种方法中，由于坩埚侧壁也会形核长晶，其无法在侧壁形成如底部一样的均匀细密的形核点，其晶核为随机形核，晶体杂乱无章，缺陷多，待到后期生长过程中，侧壁形成的晶体会逐渐长大到正常晶体位置，占有底部成核生长出来的晶体的位置，影响硅锭整体质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种多晶硅用坩埚，使侧壁长晶受控，制备的多晶硅锭具有较高的整体质量。

本实用新型公开了一种多晶硅用坩埚，内壁涂层包括：

复合于坩埚侧壁和底面的氮化硅涂层；

复合于坩埚侧壁氮化硅涂层表面的颗粒层；

复合于颗粒层表面的第二氮化硅涂层；

所述第二氮化硅涂层具有若干孔眼，使颗粒层裸露。

优选的，每两个相邻所述孔眼的间隔为0.3-5mm。

优选的，所述孔眼的直径为0.1-2mm。

优选的，所述孔眼呈阵列分布。

优选的，所述多晶硅用坩埚还包括：复合于坩埚底面氮化硅涂层表面的第三氮化硅涂层。

优选的，所述氮化硅涂层的厚度为10μm-1mm。

优选的，所述颗粒层的厚度为0.5-2mm。

优选的，所述第二氮化硅涂层的厚度为10μm-500μm。

优选的，所述颗粒层的颗粒粒径为20-70目。

优选的，所述颗粒层为硅颗粒、氧化硅颗粒、硅粉和氧化硅粉中的一种或多种。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种多晶硅用坩埚，内壁涂层包括：复合于坩埚侧壁和底面的氮化硅涂层；复合于坩埚侧壁氮化硅涂层表面的颗粒层；复合于颗粒层表面的第二氮化硅涂层；所述第二氮化硅涂层具有若干孔眼，使颗粒层裸露。本实用新型通过在第二氮化硅涂层上设置孔眼，使得对应区域的颗粒层裸露在外，在生长多晶硅过程中，其可以作为硅的形核点，优先在该位置形核。由于形核点分布的均匀性和集中细密性，减少了晶核的无序竞争以及形成枝状晶的可能，降低晶体生长过程中的内应力，晶体缺陷少，质量高。

附图说明

图1为本实用新型网状遮挡示意图；

图2为本实用新型坩埚制备过程的流程图；

图3为本实用新型坩埚涂层分布示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种多晶硅用坩埚，内壁涂层包括三层涂层，分别为：

复合于坩埚侧壁和底面的氮化硅涂层；

复合于坩埚侧壁氮化硅涂层表面的颗粒层；

复合于颗粒层表面的第二氮化硅涂层；

所述第二氮化硅涂层具有若干孔眼，使颗粒层裸露。

本实用新型通过在第二氮化硅涂层上设置孔眼，使得对应区域的颗粒层裸露在外，在生长多晶硅过程中，其可以作为硅的形核点，优先在该位置形核。由于形核点分布的均匀性和集中细密性，减少了晶核的无序竞争以及形成枝状晶的可能，降低晶体生长过程中的内应力，晶体缺陷少，质量高。

本实用新型优选的，每两个相邻所述孔眼的间隔为0.3-5mm，更优选为0.5-2mm。

所述孔眼的直径优选为0.1-2mm，更优选为0.3-0.5mm。

以上孔眼的大小以及分布密度，能够保证形核点的均匀性和集中细密性，使最终得到的晶体具有较高品质。