铸造多晶硅的制备与研究

罗大伟¹，孙金玲¹，张爽¹，张国良¹，李廷举^1,2

1. 大连理工大学材料科学与工程学院2. 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室

摘 要：当今多晶硅已成为最主要的光伏材料,利用定向凝固工艺生产铸造多晶硅铸锭已成为业界广为采用的方法,但目前利用定向凝固工艺生产出来的多晶硅铸锭仍存在较多的缺陷,例如材料利用率低以及组织不均匀等问题。为了进一步优化铸造工艺,采用自行设计的真空电磁感应熔炼炉及定向凝固炉进行了多晶硅定向凝固实验。重点对比研究了石英坩埚和石英陶瓷坩埚对铸锭质量的影响。研究表明相对于石英坩埚而言,具有涂层的石英陶瓷坩埚不但可以防止铸锭产生裂纹,而且铸造出的多晶硅铸锭具有表面质量好以及相对发达粗大的柱状晶组织,平均晶粒尺寸为3～4mm。同时氮化硅涂层可以有效地降低铸锭中杂质氧的含量。

关键词：铸造多晶硅;石英陶瓷坩埚;氮化硅涂层;