[发明专利]硅料熔化方法、单晶硅棒拉制方法和单晶硅棒拉制装置

说明书

本申请实施例提供了一种硅料熔化方法、单晶硅棒拉制方法和单晶硅棒拉制装置。所述硅料熔化方法包括：提供炉体，所述炉体内装有坩埚和加热器；将硅料装入所述坩埚中；将所述炉体内的炉压以第一预设速率调节至第一预设范围；将所述加热器的功率以第二预设速率调节至第二预设范围，以加热所述坩埚内的硅料；保持第一预设时长，直至所述硅料熔化成硅液。本申请实施例中，通过抑制氢跳的现象，有利于颗粒料的大规模应用，降低单晶硅棒的原料成本和生产成本。

技术领域

本申请属于光伏技术领域，具体涉及一种硅料熔化方法、单晶硅棒拉制方法和单晶硅棒拉制装置。

背景技术

近年来，光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种，日益受到世界各国的重视并得到大力发展。单晶硅片作为光伏发电的一种基础材料，有着广泛的市场需求。单晶硅片通常由单晶硅棒进行切片处理得到的，因此，单晶硅棒的质量最终也会影响到硅片的质量。在实际应用中，直拉单晶制造法(Czochralski，CZ法)为目前拉制单晶硅棒中的主要方法。

相关技术中，CZ法采用的原料为多晶颗粒硅。然而，由于颗粒硅受生产工艺所限，其氢含量较高。在Cz法生长硅晶体的加料环节，当颗粒硅与熔硅接触后，表面的氢释放并形成氢气，导致颗粒硅从液面跳起散落到坩埚外部，同时激起硅液溅到热场件。同时，在颗粒硅融化时大量的氢气释放也使得液面跳动激起硅液溅到热场件。溅到热场件的硅液如果未及时凝固回流到硅液后造成热场件的污染。而且，打磨热场件上溅到的硅点也会降低热场件寿命。也即，颗粒硅氢跳的问题，限制了颗粒硅的大规模应用。

发明内容

本申请旨在提供一种硅料熔化方法、单晶硅棒拉制方法和单晶硅棒拉制装置，以解决现有的单晶硅棒拉制过程中颗粒硅氢跳的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请公开了一种硅料熔化方法，所述硅料熔化方法包括：

提供炉体，所述炉体内装有坩埚和加热器；

将硅料装入所述坩埚中；

将所述炉体内的炉压以第一预设速率调节至第一预设范围；

将所述加热器的功率以第二预设速率调节至第二预设范围，以加热所述坩埚内的硅料；

保持第一预设时长，直至所述硅料熔化成硅液。

可选地，所述将所述加热器的功率以第二预设速率调节至第二预设范围，以加热所述坩埚内的硅料的步骤中，所述坩埚的转速满足第三预设范围；

所述保持第一预设时长，直至所述硅料熔化成硅液的步骤中，所述坩埚的转速逐渐降低。

可选地，所述坩埚的转速逐渐降低的步骤包括：

逐渐降低所述坩埚的转速，直至将所述坩埚的转速降低至0。

可选地，所述将所述炉体内的炉压调节以第一预设速率调节至第一预设范围的步骤之前，还包括：

以预设流量向所述炉体内通入惰性气体。

可选地，所述预设流量为100－200标准公升每分钟。

可选地，所述第一预设速率为1－5托每分钟；所述第一预设范围为50－100托。

可选地，所述第二预设速率为10－30千瓦每小时，所述第二预设范围小于120千瓦，所述第三预设范围为5－10转每分钟。

可选地，所述第一预设时长为5－30分钟。

可选地，所述硅料熔化方法还包括：

将所述加热器的功率以第二预设速率进行增加，并持续第二预设时长，其中，所述坩埚的转速满足第四预设范围。