，保護層3 被完全熔化，硅熔體的長晶基礎為第一硅塊層2和第一硅塊層2的縫隙底部的第一籽晶層1， 避免了籽晶之間細小縫隙的影響；由于第一籽晶層籽晶和第二硅塊層中的硅塊生長方向的 晶體取向一致、且側面法向方向的晶向差大于1 〇度，在引晶的過程中發生引晶效果的這兩 層籽晶之間就會形成大角度晶界，降低了生長應力，減少位錯的產生幾率。從圖9中可以看 出，制備出的類單晶硅錠的少子壽命圖較高，位錯較少。
[0196] 本發明提供的類單晶硅錠全單晶的面積比例達到90%以上，位錯少且基本集中在 硅錠的邊角區域;利用本發明類單晶硅錠制得的太陽能電池片的轉換效率比普通的類單晶 硅錠制得的電池效率提高〇. 2 %以上。
[0197] 實施例十三：
[0198] -種晶體硅的制備方法，包括以下步驟：
[0199] (1)按照實施例五的方法鋪設籽晶層；
[0200] (2)在第二籽晶層上方填裝硅料，加熱使硅料熔化形成硅熔體，硅料熔化過程中， 第三硅塊層阻擋硅熔體與第二硅塊層之間的縫隙接觸，待第三硅塊層完全熔化且硅熔體進 入第二硅塊層的縫隙中時，調節熱場形成過冷狀態，使硅熔體在第二硅塊層基礎上和第二 硅塊層的縫隙底部的第一硅塊層基礎上開始長晶；
[0201] (3)待全部硅熔體結晶完后，經退火冷卻得到晶體硅，該晶體硅為類單晶硅錠。
[0202] 本實施例制得的類單晶硅錠的少子壽命不小于7us，類單晶硅錠的位錯密度不大 于2X104/cm2。
[0203] 將該實施例制得的類單晶硅錠為原料經開方-切片-清洗制備得到類單晶硅片。
[0204] 本發明提供的類單晶硅錠全單晶的面積比例達到90%以上，位錯少且基本集中在 硅錠的邊角區域;利用本發明類單晶硅錠制得的太陽能電池片的轉換效率比普通的類單晶 硅錠制得的電池效率提高〇. 2 %以上。
[0205] 實施例十四：
[0206] -種晶體硅的制備方法，包括以下步驟：
[0207] (1)按照實施例六的方法鋪設籽晶層；
[0208] (2)在第二籽晶層上方填裝硅料，加熱使硅料熔化形成硅熔體，待硅熔體進入第三 硅塊層的縫隙中且第三硅塊層不被完全熔化時，調節熱場形成過冷狀態，使硅熔體在第三 硅塊層基礎上和第三硅塊層的縫隙底部的第二硅塊層基礎上開始長晶；
[0209] (3)待全部硅熔體結晶完后，經退火冷卻得到晶體硅，該晶體硅為類單晶硅錠。
[0210] 本實施例制得的類單晶硅錠的少子壽命不小于7us，類單晶硅錠的位錯密度不大 于2X104/cm2。
[0211] 將該實施例制得的類單晶硅錠為原料經開方-切片-清洗制備得到類單晶硅片。
[0212] 本發明提供的類單晶硅錠全單晶的面積比例達到90%以上，位錯少且基本集中在 硅錠的邊角區域;利用本發明類單晶硅錠制得的太陽能電池片的轉換效率比普通的類單晶 硅錠制得的電池效率提高〇. 2 %以上。
[0213]實施例十五：
[0214] -種晶體硅的制備方法，包括以下步驟：
[0215] (1)按照實施例七的方法鋪設籽晶層；
[0216] (2)在第二籽晶層上方填裝硅料，加熱使硅料熔化形成硅熔體，第三硅塊層和第二 硅塊層阻擋硅熔體與第一硅塊層之間的縫隙接觸，待第三硅塊層和第二硅塊層完全熔化且 硅熔體進入第一硅塊層的縫隙中時，調節熱場形成過冷狀態，使硅熔體在第一硅塊層基礎 上和第一硅塊層的縫隙底部的第一籽晶層基礎上開始長晶；
[0217] (3)待全部硅熔體結晶完后，經退火冷卻得到晶體硅，該晶體硅為類單晶硅錠。
[0218] 本實施例制得的單晶硅錠的少子壽命不小于7us，類單晶硅錠的位錯密度不大于2 X104/cm2〇
[0219] 將該實施例制得的類單晶硅錠為原料經開方-切片-清洗制備得到類單晶硅片。
[0220] 本發明提供的類單晶硅錠全單晶的面積比例達到90%以上，位錯少且基本集中在 硅錠的邊角區域;利用本發明類單晶硅錠制得的太陽能電池片的轉換效率比普通的類單晶 硅錠制得的電池效率提高〇. 2 %以上。
[0221] 實施例十六：
[0222] -種晶體硅的制備方法，包括以下步驟：
[0223] (1)按照實施例八的方法鋪設籽晶層；
[0224] (2)在第二籽晶層上方填裝硅料，加熱使硅料熔化形成硅熔體，第二硅塊層阻擋硅 熔體與第一硅塊層之間的縫隙接觸，待第二硅塊層完全熔化且硅熔體進入第一硅塊層的縫 隙中時，調節熱場形成過冷狀態，使硅熔體在第一硅塊層基礎上和第一硅塊層的縫隙底部 的第一籽晶層基礎上開始長晶；
[0225] (3)待全部硅熔體結晶完后，經退火冷卻得到晶體硅，該晶體硅為類單晶硅錠。
[0226] 本實施例制得的類單晶硅錠的少子壽命不小于7us，類單晶硅錠的位錯密度不大 于2X104/cm2。
[0227] 將該實施例制得的類單晶硅錠為原料經開方-切片-清洗制備得到類單晶硅片。
[0228] 本發明提供的類單晶硅錠全單晶的面積比例達到90%以上，位錯少且基本集中在 硅錠的邊角區域;利用本發明類單晶硅錠制得的太陽能電池片的轉換效率比普通的類單晶 硅錠制得的電池效率提高〇. 2 %以上。
[0229] 對比實施例
[0230] 為了驗證本發明的有益效果，提供對比試驗如下。
[0231] 對比試驗1:對比試驗1在坩堝底部按照【背景技術】的方法鋪設一層籽晶層，籽晶與 籽晶之間緊密接觸，籽晶與籽晶之間的縫隙較小。在籽晶上鋪設硅料，控制籽晶不完全熔 化，硅熔體在籽晶上長晶，制得類單晶硅錠，
[0232] 將對比試驗1和本發明實施例9-12制得的硅晶體的性能進行對比，對比結果如下 表1所示：
[0233] 表 1
[0234]
[0235] 從表1中可以看出，本發明通過在第一籽晶層上設置了第二籽晶層，消除了拼接縫 隙的影響，晶體硅不容易形成小角度晶界，減少了位錯的增殖，提高了晶體硅質量。
[0236] 以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保 護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種籽晶的鋪設方法，用于鑄造晶體硅，其特征在于，包括以下步驟： 提供坩堝，在所述坩堝底部形成第一籽晶層;然后在所述第一籽晶層上鋪設硅塊，形成 第二籽晶層，相鄰兩硅塊之間留有寬度不小于lcm的縫隙，所述第一籽晶層和所述第二籽晶 層構成籽晶層，所述籽晶層在垂直于所述坩堝底部的方向上沒有貫通的縫隙。2. 如權利要求1所述的籽晶的鋪設方法，其特征在于，所述相鄰兩硅塊之間的縫隙寬度 為l_7cm〇3. 如權利要求1所述的籽晶的鋪設方法，其特征在于，在所述坩堝底部鋪設多塊籽晶形 成所述第一籽晶層，所述籽晶之間留有縫隙，所述第二籽晶層中的所述硅塊覆蓋在所述籽 晶之間的縫隙上。4. 如權利要求1所述的籽晶的鋪設方法，其特征在于，所述第二籽晶層包括至少兩層硅 塊層，所述第二籽晶層在垂直于所述坩堝底部的方向上沒有貫通的縫隙。5. 如權利要求4所述的籽晶的鋪設方法，其特征在于，當所述第二籽晶層包括至少兩層 硅塊層時，所述第二籽晶層的鋪設方法為:在所述第一籽晶層上形成第一硅塊層，所述第一 硅塊層的相鄰兩硅塊之間留有寬度不小于lcm的縫隙；然后在所述第一硅塊層上形成第二 硅塊層，所述第二硅塊層覆蓋在所述第一硅塊層的所述縫隙上，且所述第二硅塊層的相鄰 兩硅塊之間留有寬度不小于lcm的縫隙；然后再在所述第二硅塊層形成第三硅塊層，所述第 三硅塊層覆蓋在所述第二硅塊層的所述縫隙上，且所述第三硅塊層的相鄰兩硅塊之間留有 寬度不小于lcm的縫隙；以此類推，在所述第一籽晶層上得到至少兩層硅塊層構成的所述第 二籽晶層。6. 如權利要求1或4所述的籽晶的鋪設方法，其特征在于，所述第二籽晶層為一層硅塊 層或多層硅塊層，當所述第二籽晶層為一層硅塊層時，所述第二籽晶層的高度小于2cm;當 所述第二籽晶層為多層硅塊層時，所述多層硅塊層中作為引晶基礎的相鄰兩層硅塊層中的 上層娃塊層的高度小于2cm〇7. 如權利要求1或4所述的籽晶的鋪設方法，其特征在于，所述籽晶層還包括保護層，所 述保護層為一層或多層硅材料，所述保護層的鋪設方法為:在所述第二籽晶層上鋪設硅材 料，所述硅材料覆蓋在所述第二籽晶層的所述縫隙上，形成所述保護層。8. 如權利要求1所述的籽晶的鋪設方法，其特征在于，所述第一籽晶層的籽晶和所述第 二籽晶層的硅塊的生長晶向差和側面法向方向的晶向差中的至少一種為〇度或大于10度。9. 一種晶體硅的鑄錠方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 提供坩堝，在所述坩堝底部形成第一籽晶層;然后在所述第一籽晶層上鋪設硅塊， 形成第二籽晶層，相鄰兩硅塊之間留有寬度不小于lcm的縫隙，所述第一籽晶層和所述第二 籽晶層構成籽晶層，所述籽晶層在垂直于所述坩堝底部的方向上沒有貫通的縫隙； (2) 在所述第二籽晶層上方填裝硅料，加熱使所述硅料熔化形成硅熔體，待所述硅熔體 進入第二籽晶層的縫隙中且所述第二籽晶層不被完全熔化時，調節熱場形成過冷狀態，使 所述硅熔體在所述第二籽晶層基礎上和所述第二籽晶層縫隙底部的所述第一籽晶層基礎 上開始長晶； (3) 待全部硅熔體結晶完后，經退火冷卻得到晶體硅。10. -種晶體硅，其特征在于，所述晶體硅是按照權利要求9所述制備方法制得的。
【專利摘要】本發明提供了一種籽晶鋪設方法，用于鑄造晶體硅，包括以下步驟：提供坩堝，在坩堝底部形成第一籽晶層；然后在第一籽晶層上鋪設硅塊，形成第二籽晶層，相鄰兩硅塊之間留有寬度不小于1cm的縫隙，第一籽晶層和第二籽晶層構成籽晶層，籽晶層在垂直于坩堝底部的方向上沒有貫通的縫隙。通過在第一籽晶層上設置第二籽晶層，在熔化階段硅熔體不會熔到拼接縫處開始引晶，這樣晶體硅不會受到拼接縫的影響；且第二籽晶層的硅料之間的縫隙寬度較大，在鑄造類單晶過程中，硅熔體在該縫隙中凝固不會產生的較大的生長應力，也不會在縫隙中積聚分凝的雜質，因此可以減少位錯的產生。制備得到的晶體硅位錯較少，少子壽命較高，性能較好。
【IPC分類】C30B28/06, C30B11/14, C30B29/06
【公開號】CN105568365
【申請號】CN201610076381
【發明人】雷琦, 胡動力, 何亮
【申請人】江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年2月3日