[发明专利]一种籽晶铺设方法、单晶硅锭的制备方法和单晶硅锭

说明书

本申请实施例提供了一种籽晶铺设方法，用于单晶硅锭的铸造，包括：提供坩埚，在所述坩埚的底部铺设籽晶层，所述籽晶层由三种籽晶错位拼接形成，每种所述籽晶分别至少包括一块；其中，所述三种籽晶的生长面晶向相同，所述三种籽晶的侧面晶向不同，所述生长面晶向为001、011或111；当所述三种籽晶的其中一种籽晶包括多块时，多块所述一种籽晶之间互不接触。由所述籽晶铺设方法铺设的籽晶层，能有利于减少晶体位错比例，提高硅锭的质量。本申请还提供了一种单晶硅锭的制备方法和单晶硅锭。

技术领域

本申请涉及单晶硅铸锭技术领域，特别是涉及一种籽晶铺设方法、单晶硅锭的制备方法和单晶硅锭。

背景技术

据统计，太阳电池产业是近几年发展最快的产业之一，并且在各种类型的太阳电池中，晶体硅太阳电池由于其转换效率高，技术成熟而继续保持领先地位。其中，单晶硅或类单晶硅太阳能电池具有相对更高的光电转换效率。目前生产铸造硅锭的过程中常在坩埚底部铺设一层单晶籽晶，在单晶籽晶上面装正常硅料，然后按照工艺制备得到单晶硅锭。然而，传统籽晶拼接形成的籽晶层中，各个籽晶之间在引晶后，往往容易形成小角度晶界，导致长晶过程中容易产生位错，大幅度降低了晶体硅体少子寿命，影响硅锭的质量。

发明内容

鉴于此，本申请实施例提供了一种籽晶铺设方法、单晶硅锭的制备方法和单晶硅锭，由所述籽晶铺设方法铺设的籽晶层，在高温阶段能避免相邻籽晶块之间产生挤压应力，有利于减少晶体位错比例，提高硅锭的质量。

第一方面，本申请提供了一种籽晶铺设方法，用于单晶硅锭的铸造，包括：

提供坩埚，在所述坩埚的底部铺设籽晶层，所述籽晶层由三种籽晶错位拼接形成，每种所述籽晶分别至少包括一块；其中，所述三种籽晶的生长面晶向相同，所述三种籽晶的侧面晶向不同，所述生长面晶向为001、011或111；当所述三种籽晶的其中一种籽晶包括多块时，多块所述一种籽晶之间互不接触。

可选地，所述三种籽晶为宽度相同，长度不同的长方体形状；所述三种籽晶包括第一籽晶、第二籽晶和第三籽晶，所述第三籽晶的长度大于所述第一籽晶的长度，所述第一籽晶的长度大于所述第二籽晶的长度；所述第二籽晶和所述第三籽晶的长度之和大于两倍所述第一籽晶长度。

可选地，所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶按(ABACAB)n的顺序，沿长度方向排列得到第一排籽晶组；所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶按(BCBABC)m的顺序，沿长度方向排列得到第二排籽晶组；所述籽晶层由所述第一排籽晶组和所述第二排籽晶组间隔拼接形成，其中，A为所述第一籽晶，B为所述第二籽晶，C为所述第三籽晶，n为大于或等于1的正整数，m为大于或等于1的正整数。

可选地，所述籽晶层由所述第一排籽晶组和所述第二排籽晶组沿宽度方向间隔拼接形成。

可选地，所述第一籽晶和所述第二籽晶的侧面晶向夹角为第一夹角，所述第一籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第二夹角，所述第二籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第三夹角；所述第一夹角、所述第二夹角和所述第三夹角不同。

可选地，所述第一籽晶和所述第二籽晶的侧面晶向夹角为第一夹角，所述第一籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第二夹角，所述第二籽晶和所述第三籽晶的侧面晶向夹角为第三夹角；所述第一夹角、所述第二夹角和所述第三夹角相等。

可选地，所述第一籽晶、所述第二籽晶和所述第三籽晶的厚度相等。

可选地，所述籽晶层的厚度为15-30mm。

可选地，所述第一籽晶、所述第二籽晶、所述第三籽晶按以下方法制备得到，包括：

制备或提供单晶棒，所述单晶棒的端面晶向为001、011或111；将所述单晶棒的001、011或111标准晶面顺时针旋转不同预设角度，然后沿着旋转后的晶面，调整长、宽尺寸后进行切割，得到长方体形状的籽晶棒，然后按预设厚度切割后，分别得到第一籽晶、第二籽晶或第三籽晶。