一種降低摻鎵硅單晶氧含量的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型為一種降低摻鎵硅單晶氧含量的裝置，該裝置常規單晶爐上新增2個上排氣孔，上排氣孔垂直位于下排氣孔之上，上排氣孔與下排氣孔的間距為L＝150-200mm，2個上排氣孔通過上排氣管道與上真空泵相連。本實用新型所述的降低摻鎵硅單晶氧含量的裝置能在保證單晶高壽命的同時顯著降低氧含量。試驗結果表明本裝置在實現少子壽命提高8微秒的前提下可以降低氧含量1.9ppma。
【專利說明】一種降低摻鎵硅單晶氧含量的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種降低摻鎵硅單晶氧含量的裝置，特別是一種用于降低太陽能用摻鎵硅單晶氧含量的裝置。通過優化爐內保護氣體流動達到降低氧含量的目的。
技術背景
[0002]摻雜鎵的硅單晶所制的太陽電池因其抗光衰的特性越來越受到光伏行業的重視，如專利200710058315.1所述摻鎵硅單晶的電阻率縱向分布問題已被解決，但此工藝中的高晶轉和堝轉會使單晶的氧含量高于普通工藝，雖然氧含量的增高不會導致所制電池的光衰現象，但會導致少子壽命的降低。因此，降低摻鎵硅單晶的氧含量成為了待解決的問題。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是克服當前技術中單晶爐存在的在生長高壽命摻鎵硅單晶的過程中摻鎵硅單晶氧含量過高的問題，提供的一種降低摻鎵硅單晶氧含量的裝置。通過在爐筒的上方新增2個對稱的排氣孔的設計，通過優化爐內氣體的流動來降低氧含量。
[0004]本實用新型的技術方案為:
[0005]一種降低摻鎵硅單晶氧含量的裝置，該裝置為在常規單晶爐上新增2個上排氣孔，上排氣孔垂直位于下排氣孔之上，上排氣孔與下排氣孔的間距為L = 150-200mm, 2個上排氣孔通過上排氣管道與上真空泵相連。
[0006]所述的上排氣孔內徑為50-80mm，下排氣孔內徑為80_120mm。
[0007]所述的常規的單晶爐的結構包括，爐壁內安裝保溫筒，坩堝置于爐內中央，坩堝的兩側設置有加熱器，導流筒安裝于保溫筒上，在爐壁的底部兩側各設置有一個下排氣孔，兩個下排氣孔通過下排氣管道連接下真空泵。
[0008]本實用新型的有益效果為:
[0009]本實用新型所述的降低摻鎵硅單晶氧含量的裝置能在保證單晶高壽命的同時顯著降低氧含量。試驗結果表明本裝置在實現少子壽命提高8微秒的前提下可以降低氧含量1.9ppma。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1本實用新型設計示意圖；
[0011]圖2常規單晶爐設計示意圖。
[0012]圖3本實用新型設計管道連接示意圖。
[0013]其中，1-爐壁；2_保溫筒；3_坩堝；4_加熱器；5-融硅；6_上排氣孔；8_下排氣孔；9-單晶；10-導流筒；11-上排氣管道；12-下排氣管道；13-下排氣真空泵；14-上排氣真空泵；L-上下排氣孔距離；【具體實施方式】
[0014]常規的單晶爐的結構如圖2所示，爐壁I內安裝保溫筒2，坩堝3置于爐內中央，坩堝3的外側設置有加熱器4，導流筒10安裝于保溫筒2上，在爐壁I的底部兩側各設置有一個下排氣孔8，兩個下排氣孔8通過下排氣管道12連接下真空泵13。
[0015]單晶爐工作時，加熱器4使爐內溫度升溫到指定溫度，下真空泵13通過下排氣孔8抽出廢氣，融硅5在坩堝3內生長為單晶9。
[0016]本實用新型的的結構如圖1和3所示，即在常規單晶爐上新增2個上排氣孔6，上排氣孔6垂直位于下排氣孔8之上，上排氣孔6與下排氣孔8的間距為L = 150-200mm, 2個上排氣孔6通過上排氣管道11與上真空泵14相連；其中，上排氣孔6內徑為50-80mm，下排氣孔8內徑為80-120mm。
[0017]以下實施例為本實用新型通過用制造不同規格的產品說明本裝置的效果。
[0018]應用實例一:本實用新型裝置(改進晶龍集團產CZ90型單晶爐，其中L =180mm，上排氣孔6內徑為65mm，下排氣孔8內徑為105mm。)，在投料量為90kg多晶硅的前提下，生長直徑6.5英寸目標電阻率為3歐姆?厘米至I歐姆?厘米的摻鎵硅單晶。其中所用多晶硅為Hemlock產size4 (具體為NlOO歐姆?厘米，P1000歐姆?厘米，B≤0.lppba, 0^0.9ppba, C≤0.5ppma)原生多晶，上排氣孔連接MH-2/70型真空泵，下排氣孔連接MH-2/80型真空泵。加熱化料階段兩個真空泵同時開啟，化料完成后關閉上真空栗。
[0019]應用實例二:本實用新型裝置(改進晶龍集團產CZ90型單晶爐，其中L = 180mm,上排氣孔6內徑為65mm,下排氣孔8內徑為105mm。)在投料量為90kg多晶娃的前提下,生長直徑8英寸寸目標電阻率為3歐姆?厘米至I歐姆?厘米的摻鎵硅單晶。其中所用多晶硅為Hemlock 產 size4(具體為 NlOO 歐姆?厘米,P1000 歐姆?厘米,B ^ 0.lppba, 0^0.9ppba, C(0.5ppma)原生多晶，上排氣孔連接MH-2/70型真空泵，下排氣孔連接MH-2/80型真空泵。加熱化料階段兩個真空泵同時開啟，化料完成后關閉上真空泵。
[0020]所有應用實例采用的相同的高壽命工藝。
[0021]少子壽命測量采用測試儀型號為sintontesterBCT-150，氧含量測試采用測試儀型號為NicOletFTIR6700，本實用新型與常規裝置所得摻鎵硅單晶的氧含量測試結果如下
表:
[0022]
【權利要求】
1.一種降低摻鎵硅單晶氧含量的裝置，其特征為該裝置為在常規單晶爐上新增2個上排氣孔，上排氣孔垂直位于下排氣孔之上，上排氣孔與下排氣孔的間距為L = 150-200mm,2個上排氣孔通過上排氣管道與上真空泵相連。
2.如權利要求1所述的降低摻鎵硅單晶氧含量的裝置，其特征為所述的上排氣孔內徑為50-80臟，下排氣孔內徑為80-120mm。
3.如權利要求1所述的降低摻鎵硅單晶氧含量的裝置，其特征為所述的常規的單晶爐的結構包括，爐壁內安裝保溫筒，坩堝置于爐內中央，坩堝的兩側設置有加熱器，導流筒安裝于保溫筒上，在爐壁的底部兩側各設置有一個下排氣孔，兩個下排氣孔通過下排氣管道連接下真空泵。
【文檔編號】C30B29/06GK203546197SQ201320782064
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月27日 優先權日:2013年11月27日
【發明者】任麗, 任丙彥 申請人:任麗, 任丙彥