一種用于鑄造晶體硅的大尺寸籽晶塊的制作方法

本實用新型涉及太陽能晶體硅技術領域。尤其涉及一種用于鑄造晶體硅的籽晶塊。

背景技術：

目前鑄造高效多晶硅錠的半熔法是通過在多晶硅錠生長爐內的容器底部鋪設籽晶來生長晶體的方法，經過加熱融化并控制坩堝底部溫度使籽晶不被完全融化，使得硅熔體在未被完全融化的籽晶上生長，該方法制備得到的硅錠晶體相對于使用DSS方法制得的硅錠晶體提高了質量。

然而，由于目前傳統使用的鑄造高效多晶硅錠的籽晶主要是單晶頭尾料、邊皮料、單晶硅塊、多晶硅塊、單晶碎片、多晶碎片、單晶硅碎料、多晶硅碎料和非晶體硅碎料、硅粉中的一種或幾種。這些籽晶的尺寸不大，一般為0.1μm-5cm，鋪設在坩堝底部后，籽晶之間會存在縫隙，硅料在熔化過程形成的硅熔體會從坩堝上方順著硅料之間的貫通的縫隙流下來進入籽晶的縫隙并凝固形成晶體，導致籽晶形核不易控制，容易產生大小不均勻的晶粒，這些不均勻的晶粒在應力的作用下互相排擠容易生成位錯等缺陷從而影響硅錠整體的質量。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種大尺寸籽晶塊。

本實用新型提供了一種用于鑄造晶體硅的大尺寸籽晶塊，鋪設于坩堝底部，其特征在于，所述籽晶塊的面積的整數倍等于坩堝底部的面積，所述籽晶塊的 長度為200-1400mm，寬度或高度為200-1400mm，厚度為10-100mm。

其中，所述坩堝底部的面積是指籽晶塊放入后與坩堝底部正好匹配的面積，因在實際生產中，籽晶放進去之后，可能與坩堝側壁存在一定的縫隙。一般情況下，籽晶放入后，籽晶塊與坩堝側壁可能存在5-30mm、10～20mm或20～30mm的縫隙。因此，所述坩堝底部的面積尺寸與坩堝底部的尺寸會存在縫隙的差異。

其中，所述籽晶塊的長度為200-400mm、200-600mm、400-600mm、400-800mm、800-1000mm、800-1200mm、800-1400mm、1000-1200mm或1000-1200mm，所述籽晶塊的寬度或高度為200-400mm、200-600mm、400-600mm、400-800mm、800-1000mm、800-1200mm、800-1400mm、1000-1200mm或1000-1400mm，厚度為10-20mm、10-40mm、10-60mm、10-80mm、20-40mm、20-60mm、20-80mm、20-100mm、30-60mm、30-80mm、30-100mm、40-60mm、40-80mm或40-100mm。

其中，所述籽晶塊的面積等于坩堝底部的面積。

其中，所述籽晶塊的面積的2～16倍等于坩堝底部的面積。

其中，所述籽晶塊的面積的2倍、2-4倍、2-6倍、2-8倍、4-6倍、4-8倍、4-16倍、8-16倍等于坩堝底部的面積。

其中，所述籽晶塊的形狀為正方形、長方形或三角形。

其中，所述籽晶塊為硅粉壓制體。

目前硅粉的顆粒直徑一般在0.1微米-100微米，純度為5N以上，在現有的技術中，可利用等靜壓、液壓或油壓將硅粉壓制成塊狀體。該硅粉壓制體具有良好的抗壓性能，不容易崩裂、斷裂，也不容易從表面脫落硅粉。但該硅粉壓制體一般作為單晶爐或多晶爐中的原料使用，其主要是為了解決硅粉單獨作為原料時，比表面積大，使得裝料量少的問題，或作為原料時，密度低，生長出的單晶硅或多晶硅的質量偏差的問題，沒有作為籽晶塊使用過。本實用新型中將這種硅粉壓制體作為籽晶塊鋪設在坩堝底部，籽晶塊之間將沒有縫隙或縫隙減 少，使得籽晶的形核更加容易控制，得到更高質量的硅錠。且該制備方法簡單易操作，成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型第一實施例的大尺寸籽晶塊鋪設在坩堝底部的示意圖。

圖2為本實用新型第二實施例的大尺寸籽晶塊鋪設在坩堝底部的示意圖。

圖3為本實用新型第三實施例的大尺寸籽晶塊鋪設在坩堝底部的示意圖。

具體實施方式

為了使本領域技術人員更好地理解本實用新型方案，下面將結合附圖和實施方式對本實用型的進一步的詳細說明。

實施例一：

請參考圖1，本實用新型提供了一種大尺寸籽晶塊，該籽晶塊2鋪設在坩堝1底部，該籽晶塊2采用冷等靜壓0.1微米-100微米的硅粉制備而成，該籽晶塊2的尺寸為820mm×820mm×40mm(長×寬×厚)，坩堝1的底部尺寸為840mm×840mm，采用1×1的方式將籽晶塊2鋪設在坩堝1底部。

實施例二：

請參考圖2，本實用新型提供了一種大尺寸籽晶塊，該籽晶塊2鋪設在坩堝1底部，該籽晶塊2采用油壓0.1微米-100微米的硅粉制備而成，該籽晶塊2的尺寸為480mm×480mm×60mm(長×寬×厚)，坩堝1的底部尺寸為1000mm×1000mm，采用2×2的方式將籽晶塊2鋪設在坩堝1底部。

實施例三：

請參考圖3，本實用新型提供了一種大尺寸籽晶塊，該籽晶塊2鋪設在坩堝1底部，該籽晶塊2采用液壓0.1微米-100微米的硅粉制備而成，該籽晶塊2為等腰直角三角形，其尺寸為820mm×410mm×50mm(長×高×厚)，坩堝1的底部尺 寸為840mm×840mm，采用2×2的方式將籽晶塊2鋪設在坩堝1底部。

以上所述是本實用新型的優先實施例，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。