[发明专利]一种铸锭的制作方法

说明书

本申请公开了一种铸锭的制作方法，包括加热工序、熔化工序、长晶工序、退火工序、冷却工序以及出炉工序，所述冷却工序为停止铸锭炉内部气体与炉外气体之间的流动，保持铸锭炉内部为压强在400mbar至800mbar内的恒压状态，铸锭本身的热量经由所述铸锭炉内部气体传导至液体管道，并经由所述液体管道内的循环流动液体将热量带至炉外，上述铸锭的制作方法，能够降低硅锭的应力，避免裂纹产生，减少位错密度，提高少子寿命，也能避免杂质扩散进去，提高硅锭利用率与光电转换效率，降低生产成本。

技术领域

本发明属于光伏设备制造技术领域，特别是涉及一种铸锭的制作方法。

背景技术

目前硅基太阳能电池的基础材料是多晶硅片与单晶硅片，多晶硅片是用多晶硅原料经铸锭以及切片制造而成。多晶硅铸锭通常的工序为：加热→熔化→长晶→退火→冷却→出炉。

为了获得优良的硅锭，处理好长晶后硅锭的退火与冷却工序十分重要，目前，硅锭的退火和冷却工序是在通入氩气的环境中进行的。正常情况下的多晶铸锭退火工序，是通过氩气流动气氛带走热量，达到降低硅锭热应力及缺陷的目的，冷却工序是在氩气的流动气氛中，达到冷却降温的目的。在此传统操作方法中，由于通入的用于冷却的氩气是快速流动着经过多晶铸锭炉的，在铸锭炉里停留的时间较短，带走的热量有限，由于铸锭炉炉壁的中空结构内通有冷却水，其炉壁中的冷却水可人工控制流速，从而带走一定的热量。在上述传统的铸锭退火和冷却过程中，由于炉壁流动的冷却水带走的热量较少，氩气流动气氛模式带走热量的方式占主导。

由于上述传统退火和冷却方式中，温度下降太快，会导致硅锭的应力增加，引起隐裂裂纹，带来高密度位错，进而对硅锭少子寿命造成影响，最终影响硅锭的利用率与硅片的光电转换效率，而且杂质容易扩散入硅锭内产生注入损伤，导致二次缺陷的生长，降低硅锭的利用率，提高了生产成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种铸锭的制作方法，能够降低硅锭的应力，避免裂纹产生，减少位错密度，提高少子寿命，也能避免杂质扩散进去，提高硅锭利用率与光电转换效率，降低生产成本。

本发明提供的一种铸锭的制作方法，包括加热工序、熔化工序、长晶工序、退火工序、冷却工序以及出炉工序，所述冷却工序为停止铸锭炉内部气体与炉外气体之间的流动，保持铸锭炉内部为压强在400mbar至800mbar内的恒压状态，铸锭本身的热量经由所述铸锭炉内部气体传导至液体管道，并经由所述液体管道内的循环流动液体将热量带至炉外。

优选的，在上述铸锭的制作方法中，所述退火工序为在真空环境中对所述铸锭进行退火。

优选的，在上述铸锭的制作方法中，所述恒压状态的压强为600mbar。

优选的，在上述铸锭的制作方法中，所述铸锭炉内部气体为氩气。

优选的，在上述铸锭的制作方法中，所述循环流动液体为去离子水。

优选的，在上述铸锭的制作方法中，所述液体管道设置于所述铸锭炉的炉壁内部。

优选的，在上述铸锭的制作方法中，所述冷却工序持续的时间范围是12小时至20小时。

优选的，在上述铸锭的制作方法中，所述退火工序持续的时间范围是12小时至16小时。

优选的，在上述铸锭的制作方法中，所述退火工序采用的温度范围为1100℃至1370℃。