一种铸造单晶用籽晶的重复利用方法与流程

本发明涉及光伏造领域，尤其涉及一种籽晶重复利用方法。

背景技术：

目前生产铸造单晶的一般步骤为：在坩埚底部铺设一层单晶籽晶，在单晶籽晶上面装正常铸锭的头料、尾料、边皮和原生多晶硅料，采用半融工艺得到铸造单晶。由于单晶硅籽晶成本主要来源于直拉法单晶硅棒，成本高昂，同时一炉单晶硅籽晶通常只能制备一个铸造单晶硅锭，造成铸造单晶硅片的成本居高不下，严重影响了铸造单晶硅产业的发展。

本发明提供了一种生产铸造单晶时籽晶重复利用方法，采用此方法后，一炉籽晶可以生产多个铸造单晶锭,大大降低了铸造单晶的籽晶成本。

技术实现要素：

本发明提供了一种铸造单晶用籽晶的重复利用方法，包括以下步骤：

步骤a直拉单晶棒去除边皮，再经过切割后得到长方体形状的籽晶。

步骤b将所述籽晶铺设在坩埚底部，形成完整的籽晶层。

步骤c在所述籽晶层上放置原生多晶硅料和头尾边等多晶回收料。

步骤d将所述装满多晶硅料的坩埚放入铸锭炉中，采用半融工艺得到铸造单晶硅锭。

步骤e将步骤（d）得到的铸造单晶硅锭进行开方得到小方锭，在每个小方锭的底部区域切割得到尾料籽晶，同时尾料籽晶中含有晶界。

步骤f对步骤（e）得到的尾料籽晶进行磨边，直到把所述尾料籽晶中的晶界磨消失，又得到尺寸相同的小籽晶。

步骤g将步骤（f）所述的小籽晶铺设在坩埚底部，形成完整的籽晶层，重复步骤c和步骤d得到铸造单晶锭。

优选地，步骤a所述籽晶可以分为不同种类，且不种类籽晶的引晶面晶向一致，侧面晶向具有一定角度的晶向差。

优选地，步骤b所述不同种类的籽晶交替铺设在坩埚底部，使籽晶之间形成晶界来抑制位错的产生。

优选地，步骤e所述尾料切割时的切割方向为垂直于所述铸造单晶硅锭的生长方向。

优选地，步骤e所述每个小方锭底部区域可以切割1-3个尾料籽晶。

优选地，步骤g所述的小籽晶可以是重复利用的籽晶，也可以是用单晶棒加工的一次小籽晶。

本发明提供的生产铸造单晶时籽晶重复利用方法具有以下有益效果：

实现了籽晶的全部或部分重复利用，大大降低了铸造单晶硅锭的籽晶成本；重复利用的小籽晶之间形成新的晶界来抑制位错的产生，制得的铸造单晶硅锭质量好。

附图说明

图1由9块籽晶形成的籽晶层示意图；

图2装料示意图1；

图3开方示意图1；

图4尾料籽晶磨边示意图1；

图5由16块籽晶形成的籽晶层示意图；

图6装料示意图2；

图7开方示意图2；

图8尾料籽晶磨边示意图2。

实施例1

一种铸造单晶用籽晶的重复利用方法，包括以下步骤：

步骤a直拉单晶棒去除边皮，再经过切割后得到长方体形状的籽晶，籽晶分为两种，两种籽晶的上表面晶向相同，侧面晶向不同，如图1所示，分别用白色和黑色表示。

步骤b将步骤（a）所述的两种籽晶交替铺设在坩埚底部，形成由9块籽晶组成的籽晶层，如图1所示。

步骤c在所述籽晶层上放置原生多晶硅料和头尾边等多晶回收料，如图2所示。

步骤d将所述装满多晶硅料的坩埚放入铸锭炉中，采用半融工艺得到铸造单晶硅锭。

步骤e将步骤（d）得到的铸造单晶硅锭进行开方得到小方锭，如图3所示，在每个小方锭的底部区域切割得到尾料籽晶，同时尾料籽晶中含有晶界。

步骤f取图3左下角部位的尾料籽晶进行磨边，直到把所述尾料籽晶中的晶界磨消失，又得到尺寸相同的小籽晶，如图4所示；其余尾料籽晶按照上述磨成小籽晶。

步骤g将步骤（f）所述的两种小籽晶交替铺设在坩埚底部，形成由9块小籽晶组成的籽晶层，重复步骤c和步骤d得到铸造单晶锭。

实施例2

一种铸造单晶用籽晶的重复利用方法，包括以下步骤：

步骤a直拉单晶棒去除边皮，再经过切割后得到长方体形状的籽晶，籽晶分为两种，两种籽晶的上表面晶向相同，侧面晶向不同，如图1所示，分别用白色和黑色表示。

步骤b将步骤（a）所述的两种籽晶交替铺设在坩埚底部，形成由16块籽晶组成的籽晶层，如图5所示。

步骤c在所述籽晶层上放置原生多晶硅料和头尾边等多晶回收料，如图6所示。

步骤d将所述装满多晶硅料的坩埚放入铸锭炉中，采用半融工艺得到铸造单晶硅锭。

步骤e将步骤（d）得到的铸造单晶硅锭进行开方得到小方锭，如图7所示，在每个小方锭的底部区域切割得到尾料籽晶，同时尾料籽晶中含有晶界。

步骤f取图7中左下角部位的尾料籽晶进行磨边，直到把所述尾料籽晶中的晶界磨消失，又得到尺寸相同的小籽晶，如图8所示；其余尾料籽晶按照上述磨成小籽晶。

步骤g将步骤（f）所述的两种小籽晶交替铺设在坩埚底部，形成由16块小籽晶组成的籽晶层，重复步骤c和步骤d得到铸造单晶锭。

本发明提供的一种生产铸造单晶时籽晶重复利用方法，通过在铸造单晶铸锭的底部切割一定数量的尾料籽晶，对尾料籽晶进行磨边，直到把所述尾料籽晶中的晶界磨消失，又得到小籽晶，将所述的小籽晶铺设在坩埚底部，又可以生产铸造单晶锭。本发明通过简单的方法可以实现籽晶的多次重复利用，大大降低了铸造单晶硅的籽晶成本。

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