[发明专利]多晶硅铸锭炉、多晶硅铸锭方法和多晶硅锭

说明书

本发明实施例提供了一种多晶硅铸锭炉，包括炉体、隔热笼，以及设置所述隔热笼内的坩埚、热交换台、护板和加热器隔热笼；所述隔热笼外壁上设有至少一个供氢组件，所述供氢组件包括一密封的储液箱和用于连通所述储液箱与所述隔热笼的至少一个导管，所述储液箱用于盛装液态碳氢化合物，所述供氢组件用于提供所述坩埚内的硅液进行氢钝化的氢源。该多晶硅铸锭炉能够便携、安全、有效地提供氢源，有利于多晶硅锭在制备过程中的氢钝化。本发明还提供了多晶硅铸锭方法和多晶硅锭。

技术领域

本发明涉及多晶硅铸锭技术领域，特别是涉及多晶硅铸锭炉、多晶硅铸锭方法及应用。

背景技术

太阳能电池是一种非常有前景的干净能源，市场上的太阳能电池仍以多晶硅太阳能电池为主。然而，现有的多晶硅片中仍存在较高浓度的缺陷及杂质，缺陷本身及在缺陷处聚集的杂质均会形成电子-空穴的复合中心，造成多晶少子寿命降低，少子分布均匀性差，整体晶体质量偏差的问题，严重影响太阳能电池的转换效率，大大增加生产成本。

目前，氢钝化是减少缺陷以及杂质带来的危害的有效手段之一，通过利用氢来终结表面悬挂键，降低硅中晶界的复合中心的数目。但是现有工艺中，还没有普遍适用于多晶硅铸锭的氢钝化方法。而传统采用注入氢气、氨气等含氢气体作为氢钝化的氢源方法，存在危险性大、易燃易爆和存储条件高的缺点，并且在多晶硅铸锭过程中进行氢钝化需要人工控制含氢气体在特定阶段流入，过程复杂、效率低下。

因此，有必要开发一种能够安全方便的多晶硅的氢钝化方法及装置。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种多晶硅铸锭炉、多晶硅铸锭方法和多晶硅锭，该多晶硅铸锭炉能够便携、安全、有效地提供氢源，有利于多晶硅锭在制备过程中的氢钝化，大大提升制备得到的多晶硅锭的质量。

第一方面，本发明提供了一种多晶硅铸锭炉，包括炉体、隔热笼，以及设置所述隔热笼内的坩埚、热交换台、护板和加热器隔热笼；所述隔热笼外壁上设有至少一个供氢组件，所述供氢组件包括一密封的储液箱和用于连通所述储液箱与所述隔热笼的至少一个导管，所述储液箱用于盛装液态碳氢化合物，所述供氢组件用于提供所述坩埚内的硅液进行氢钝化的氢源。

可选地，所述隔热笼外壁表面具有为所述液态碳氢化合物提供脱氢反应的温度。可选地，所述隔热笼外壁表面的温度为300-1000℃。

可选地，所述供氢组件还包括加热组件，所述加热组件为所述液态碳氢化合物提供脱氢反应的温度。

可选地，所述储液箱内靠近所述导管的一端设有多孔隔层。

可选地，所述储液箱内还装有溢流棉，所述溢流棉用于吸附所述液态碳氢化合物。

可选地，所述液态碳氢化合物包括C₆-C₁₈的烷烃、C₆-C₉的环烷烃和C₂-C₃烷基取代的芳香烃中的一种或多种。

可选地，所述多孔隔层包括若干个规则排布的通孔，所述通孔的直径为5-15mm。

可选地，所述储液箱的材质为导热金属材料。

本发明第一方面所述的多晶硅铸锭炉，内设有供氢组件，可以在制备多晶硅锭的过程中提供硅液进行氢钝化的氢源，使用安全的液态碳氢化合物，可以能够用于制备质量更好的多晶硅锭，大大降低生产成本，提高生产效率。

第二方面，本发明提供了一种多晶硅铸锭方法，包括：

提供如本发明第一方面所述的多晶硅铸锭炉；

向所述坩埚中填装硅料，加热使所述坩埚内硅料熔化成硅液，所述供氢组件内的所述液态碳氢化合物发生脱氢反应并为所述硅液提供用于氢钝化的氢源；