本公開實(shí)施例涉及光伏領(lǐng)域，特別涉及一種單晶爐及單晶硅棒的制作方法。

背景技術(shù)：

1、隨著能源緊缺的形勢不斷加劇，可再生能源的開發(fā)與利用迫在眉睫。在眾多可再生能源之中，太陽能具有無枯竭危險(xiǎn)、安全可靠、無噪聲、無污染排放及應(yīng)用受資源分布地域限制較小等突出優(yōu)勢。

2、太陽能電池片可以分為晶硅類和非晶硅類，其中晶硅類電池片又可以分為單晶電池片和多晶電池片，單晶電池片通常使用單晶硅作為太陽能電池片的基材。

3、單晶爐設(shè)備是生產(chǎn)單晶硅的重要裝置，然而目前有必要設(shè)計(jì)出一種單晶爐以提高生產(chǎn)的單晶硅棒的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開實(shí)施例提供一種單晶爐及單晶硅棒的制作方法，至少可以提高形成的單晶硅棒的性能。

2、根據(jù)本公開一些實(shí)施例，本公開實(shí)施例一方面提供一種單晶爐，包括：爐體，所述爐體內(nèi)包括沿第一方向依次排布且連通的第一容納空間、第二容納空間以及第三容納空間，所述第一容納空間用于容納硅液；液冷屏以及連接件，所述液冷屏位于所述第二容納空間內(nèi)，所述液冷屏具有相對(duì)的內(nèi)壁面以及外壁面，所述液冷屏的所述外壁面朝向所述爐體的內(nèi)壁；移動(dòng)裝置，所述移動(dòng)裝置固定在所述爐體的外壁表面，所述移動(dòng)裝置與所述連接件連接，帶動(dòng)所述連接件移動(dòng)以帶動(dòng)所述液冷屏移動(dòng)；法蘭盤，所述法蘭盤固定在所述移動(dòng)裝置上，所述法蘭盤具有進(jìn)液口及進(jìn)氣口；輸液管道，所述輸液管道與所述進(jìn)液口連通，所述輸液管道延伸至所述第二容納空間內(nèi)與所述液冷屏連通；進(jìn)氣管道，所述進(jìn)氣管道與所述進(jìn)氣口連通，所述進(jìn)氣管道延伸至所述第二容納空間內(nèi)，且固定在所述液冷屏的內(nèi)壁面上，所述進(jìn)氣管道具有出氣口，所述出氣口朝向所述液冷屏的內(nèi)壁面。

3、在一些實(shí)施例中，所述移動(dòng)裝置包括安裝支架；所述法蘭盤包括：上法蘭環(huán)，所述上法蘭環(huán)固定在所述安裝支架的頂面；下法蘭環(huán)，所述下法蘭環(huán)固定在所述安裝支架的底面；其中，所述安裝支架具有第一通孔，所述上法蘭環(huán)具有第二通孔，所述下法蘭環(huán)具有第三通孔，所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔及所述進(jìn)液口正對(duì)。

4、在一些實(shí)施例中，所述進(jìn)氣口包括：第一進(jìn)氣通道，所述第一進(jìn)氣通道位于所述上法蘭環(huán)內(nèi)，所述第一進(jìn)氣通道的延伸方向與所述輸液管道的延伸方向不同；第二進(jìn)氣通道，所述第二進(jìn)氣通道與所述第一進(jìn)氣通道連通，穿過所述下法蘭環(huán)與所述進(jìn)氣管道連通，所述第二進(jìn)氣通道與所述輸液管道間隔。

5、根據(jù)本公開一些實(shí)施例，本公開實(shí)施例另一方面還提供一種單晶硅棒的制作方法，包括：提供如上述的單晶爐；將原料投入所述單晶爐內(nèi)，以形成硅熔體；利用所述硅熔體采用直拉法拉制摻雜的單晶硅棒，并在所述單晶硅棒處于放肩生長階段時(shí)通過所述進(jìn)氣管道向所述單晶硅棒通入摻雜氣體。

6、在一些實(shí)施例中，向所述單晶硅棒通入摻雜氣體的步驟包括：檢測所述單晶硅棒的長度，在所述單晶硅棒的長度小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，通入摻雜氣體的物質(zhì)的量為第一物質(zhì)的量，在所述單晶硅棒的長度大于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，通入摻雜氣體的物質(zhì)的量為第二物質(zhì)的量，所述第一物質(zhì)的量大于所述第二物質(zhì)的量。

7、在一些實(shí)施例中，在所述單晶硅棒的長度由所述第一預(yù)設(shè)值生長為所述第二預(yù)設(shè)值過程中，控制通入摻雜氣體的物質(zhì)的量由所述第一物質(zhì)的量逐漸減小為所述第二物質(zhì)的量。

8、在一些實(shí)施例中，在形成所述單晶硅棒的過程中還包括：通過所述進(jìn)氣管道向所述第二容納空間內(nèi)持續(xù)通入惰性氣體。

9、在一些實(shí)施例中，通入所述惰性氣體的流量為50～100lpm。

10、在一些實(shí)施例中，所述單晶爐包括多個(gè)所述進(jìn)氣管道，在所述單晶硅棒處于放肩生長階段，所述進(jìn)氣管道交替通入惰性氣體以及摻雜氣體，且相鄰的兩個(gè)進(jìn)氣管道同時(shí)通入的氣體不同。

11、在一些實(shí)施例中，通入的所述摻雜氣體包括：第五主族元素中的一種或者多種單質(zhì)氣體。

12、本公開實(shí)施例提供的技術(shù)方案至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，額外設(shè)置進(jìn)氣管道，且進(jìn)氣管道直接貫穿爐體進(jìn)入爐體內(nèi)部，從而可以將氣體直接傳輸至第二容納空間內(nèi)，從而避免氣體在經(jīng)由第三容納空間進(jìn)入第二容納空間以及第一容納空間時(shí)被污染，避免影響單晶硅棒生成的質(zhì)量，而且通過設(shè)置出氣口朝向液冷屏，從而可以避免進(jìn)氣管道輸出的氣體直接吹拂硅熔體的液面，從而保證氣體流經(jīng)硅熔體液面時(shí)的流速和狀態(tài)穩(wěn)定性，以防止造成液面抖動(dòng)單晶硅棒斷裂，其次，將通入的氣體直接通入第二容納空間內(nèi)，還可以杜絕氣流在爐體內(nèi)形成不必要的紊流，從而讓氣流以理想的模式進(jìn)行流動(dòng)，從而使得晶棒按照理想的模型生長。

技術(shù)特征：

1.一種單晶爐，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶爐，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括安裝支架；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶爐，其特征在于，所述進(jìn)氣口包括：

4.一種單晶硅棒的制作方法，其特征在于，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單晶硅棒的制作方法，其特征在于，向所述單晶硅棒通入摻雜氣體的步驟包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單晶硅棒的制作方法，其特征在于，在所述單晶硅棒的長度由所述第一預(yù)設(shè)值生長為所述第二預(yù)設(shè)值過程中，控制通入摻雜氣體的物質(zhì)的量由所述第一物質(zhì)的量逐漸減小為所述第二物質(zhì)的量。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單晶硅棒的制作方法，其特征在于，在形成所述單晶硅棒的過程中還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單晶硅棒的制作方法，其特征在于，通入所述惰性氣體的流量為50～100lpm。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單晶硅棒的制作方法，其特征在于，所述單晶爐包括多個(gè)所述進(jìn)氣管道，在所述單晶硅棒處于放肩生長階段，所述進(jìn)氣管道交替通入惰性氣體以及摻雜氣體，且相鄰的兩個(gè)進(jìn)氣管道同時(shí)通入的氣體不同。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單晶硅棒的制作方法，其特征在于，通入的所述摻雜氣體包括：第五主族元素中的一種或者多種單質(zhì)氣體。

技術(shù)總結(jié)
本公開實(shí)施例涉及光伏領(lǐng)域，提供一種單晶爐及單晶硅棒的制作方法。單晶爐包括：爐體內(nèi)包括沿第一方向依次排布且連通的第一容納空間、第二容納空間以及第三容納空間，第一容納空間用于容納硅液；液冷屏位于第二容納空間內(nèi)，液冷屏具有相對(duì)的內(nèi)壁面以及外壁面；移動(dòng)裝置固定在爐體的外壁表面，移動(dòng)裝置與連接件連接，帶動(dòng)連接件移動(dòng)以帶動(dòng)液冷屏移動(dòng)；法蘭盤固定在移動(dòng)裝置上，法蘭盤具有進(jìn)液口及進(jìn)氣口；輸液管道與進(jìn)液口連通，輸液管道延伸至第二容納空間內(nèi)與液冷屏連通；進(jìn)氣管道與進(jìn)氣口連通，進(jìn)氣管道延伸至第二容納空間內(nèi)，且固定在液冷屏的內(nèi)壁面上，進(jìn)氣管道具有出氣口，出氣口朝向液冷屏的內(nèi)壁面?？梢蕴岣呱a(chǎn)的單晶硅棒的性能。

技術(shù)研發(fā)人員：陳占倉,歐子楊,宋麗平,李小龍,趙玉智
受保護(hù)的技術(shù)使用者：晶科能源股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15