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太阳能电池片原材料多晶硅回收铸锭

2017-12-06 14:34:00      点击:

多晶硅回收成品

       中国光伏产业经历了风风雨雨几十年,无论是技术,还是成本都经历了翻天覆地的变化,随着市场对于高效率太阳能电池的需求,多晶硅回收铸锭工艺也在一丁一点的发生着变化,作为电池片回收原材料的源头,多晶硅铸锭所扮演的角色也就不言而喻了。

多晶硅回收铸锭炉

       多晶硅回收铸锭是将各种来源的硅料高温熔融后通过定向冷却结晶,使其形成硅锭的,硅料被加热完全融化后,通过定向凝固块将硅料结晶时释放的热量辐射到下炉腔内壁上,使硅料中形成一个竖直温度梯度。这个温度梯度使坩埚内的硅液从底部开始凝固,从熔体底部向顶部生长。硅料凝固后,硅锭经过退火、冷却后出炉。

1、备料
对多晶硅的原硅料和回收料使用PN测试仪和电阻率进行分档分类,直到达到配比质量,最后计算出需要的掺杂剂质量。硅料的种类大致有多晶原硅料、多晶碳头硅料、多晶硅锭回收的硅料、单晶棒或单晶头、尾料、单晶锅底料、单晶碎硅片、其他半导体工业的下脚料等。
2、装料
装料时操作工戴上PVC手套和防护服,轻拿轻放防止氮化硅涂层被破坏。形状不规则的片料或大块硅料在指定区域砸碎,对片料进行破碎,使用专用砸料箱,注意此过程必须戴PVC手套、护目镜,防止危害人体。挑选“硅料表面比较光滑的面” 。大小块料要尽量均匀,碎料尽量用来填缝隙。8.在装料过程中,一定不能碰到坩埚内壁,发现破坏要取出硅料,重新喷涂,直至符合要求再用。一半的硅料装完后,领取掺杂剂,用电子天平称重后均匀的放置到硅料的表面。掺杂剂假如完成后,继续加入硅料,直至达到规定数量为止。
3、加热
在真空状态下开始加热、按照一定的工艺程序,对硅料、热场、坩埚等进行排湿、排杂。
4、熔化
熔化与加热的延伸、也可以理解为加热,但在工艺程序上的设计上有较大的差别,熔化是将固体硅转化成液体硅,温度最高可达1560度。操作者在中心观测孔观测是否融化完成,连续观测3-5分钟,若没有硅料固体出现,程序方可继续向后运行。
5、长晶
熔进入长晶阶段,打开隔热笼以冷却DS-BLOCK,坩埚内硅液顺着温度梯度,从底部向顶部定向凝固。操作者在中心观察孔观察是否透顶手动选择合适的步骤。
6、退火
因在长晶阶段硅锭存在温度梯度,内部存在应力。若直接冷却出炉,硅锭存在隐裂,在开方和线切阶段,外力作用会使硅片破裂,退火的作用是使硅锭内部温度一致,消除硅锭内的应力。
7、冷却
多晶硅冷却阶段隔热笼慢慢打开,压力逐渐上升,冷却阶段时间较长,其作用与退火一样重要,直接影响硅锭的性能。
太阳电池多晶硅锭是一种柱状晶,晶体生长方向垂直向上,是通过定向凝固(也称可控凝固、约束凝固)过程来实现的,即在结晶过程中,通过控制温度场的变化,形成单方向热流(生长方向与热流方向相反),并要求液固界面处的温度梯度大于0,横向则要求无温度梯度,从而形成定向生长的柱状晶

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