冶金法提纯多晶硅过程中氮化硅涂层的研究

多晶硅生产用氮化硅陶瓷材料概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文主要探讨多晶硅生产过程中使用的氮化硅陶瓷材料。

随着现代科技的快速发展，多晶硅作为一种重要的半导体材料，在光电子、电子信息和太阳能等领域具有广泛应用。

而在多晶硅的生产过程中，氮化硅陶瓷材料被广泛应用，以提高工艺效率和产品质量。

1.2 文章结构文章将按照以下结构展开论述。

首先，在“2. 多晶硅生产用氮化硅陶瓷材料的概述”部分，介绍多晶硅生产的重要性，并详细探讨氮化硅陶瓷材料在多晶硅生产中的应用及其特点与优势。

接着，在“3. 氮化硅陶瓷材料的制备方法和工艺流程”部分，将介绍传统和先进的氮化硅陶瓷制备方法，并简要概述工艺流程。

在“4. 多晶硅生产用氮化硅陶瓷材料的性能考察与分析”部分，将对该材料的物理性能、化学性能和结构性能进行综合考察和分析。

最后，在“5. 结论与展望”部分，将总结研究成果并展望氮化硅陶瓷材料在多晶硅生产中的未来发展前景以及实际应用前景。

1.3 目的通过本文的撰写，旨在全面介绍多晶硅生产过程中所使用的氮化硅陶瓷材料。

通过对其概述、制备方法、工艺流程以及性能考察与分析的探讨，可以更好地了解该材料在多晶硅生产中的重要作用和优势。

同时，通过对未来发展前景和实际应用前景的展望，为相关领域的科研人员提供新思路和参考，促进相关技术和产业的进一步发展。

2. 多晶硅生产用氮化硅陶瓷材料的概述2.1 多晶硅生产的重要性多晶硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于太阳能电池、集成电路和光纤等领域。

在多晶硅的生产过程中，需要使用到一种高温耐腐蚀、高强度和高密度的陶瓷材料作为反应容器和保护层。

氮化硅陶瓷材料因其优异的物理性能以及良好的化学稳定性而被广泛选用。

2.2 氮化硅陶瓷材料在多晶硅生产中的应用氮化硅陶瓷材料在多晶硅生产中有多种应用。

首先，它可以作为反应容器，在高温条件下承受精确控制的化学反应过程。

其次，氮化硅陶瓷材料还可以作为衬底或者保护层，提供对多晶硅棒或片子的支撑和防护功能。

PECVD 在多晶硅上沉积氮化硅膜的研究2011-05-24 16:34:49 来源：光伏太阳能网氮化硅薄膜作为一种新型的太阳电池减反射膜已被工业界认识和应用。

应用PECVD(等离子体增强化学气相沉积) 系统, 以硅烷、氨气和氮气为气源在多晶硅片上制备了具有减反射作用的氮化硅薄膜。

并研究了在沉积过程中, 衬底温度、硅烷与氨气的流比以及射频功率对薄膜质量的影响。

由于氮化硅膜具有良好的绝缘性、致密性、稳定性和对杂质离子的掩蔽能力, 氮化硅薄膜作为多晶硅太阳电池的减反射膜, 可显著地提高电池的转换效率, 还可使生产成本降低。

PECVD 法沉积氮化硅薄膜, 沉积温度低、沉积速度快、薄膜质量好、工艺简单、易于工人掌握操作技术。

由化学法和PECVD 法制成的氮化硅薄膜的折射率一般可达2.0 左右, 接近太阳电池所要求的最佳折射率(2.35) , 最为符合太阳电池反射层的要求。

一、实验PECVD 氮化硅使用SY2型射频电源等离子台来制备。

高频信号发生的频率是13. 56 MHz 。

所用气体为高纯氨(99. 999 %) 和高纯氮气、高纯硅烷,实验时气体直接通入炉内, 主要反应气体是高纯氨和高纯硅烷, 氮气主要用来调节系统的真空度和稀释尾气中的硅烷。

本实验所用沉积炉为不锈钢体结构, 其炉膛有效容积为0115m3 , 氮化硅薄膜的折射率是用TP-77 型椭偏仪测量。

太阳电池的减反射膜,其折射率和厚度要满足ndn =λ/4 关系式, 即折射率为2. 35 附近为好。

因此从生产的角度有必要对膜的特性与工艺参数之间的关系进行研究。

二、结果与讨论1、流比的影响从氮化硅(Si3N4) 分子式可知, SiH4/NH3= (3×32)/(4 ×17) = 1.4 为理想的质量比, 理想的流比为(1. 4 ×01599) / 0. 719 = 1. 16。

而在实际当中,硅烷的价格是较昂贵的, 因此在生产过程中, 廉价的氨气适当过量以达到硅烷的较大利用率, 而以总体的成本最低, 经济效益最高为目的。

多晶硅铸锭石英坩埚和氮化硅涂层的研究摘要在多晶硅生产工艺中作为多晶硅铸锭关键的辅助材料石英坩埚和氮化硅，辅材内的杂质含量不仅影响着多晶硅的少子寿命，而且会影响着硅锭的脱模效果。

原则上讲，使用纯度越高的辅材其铸锭质量就越好，但在实际生产中过高追求质量往往会增大投入，企业真正追求的是投入产出比。

本文主要研究不同辅材对铸造多晶硅锭性能的影响，一方面对铸锭辅材生产厂家的产品开发或产品升级具有一定的指导意义，另一方面提示多晶硅铸锭厂家应根据不同辅材开发不同的工艺，有助于生产高质量的多晶硅锭，同时也降低了生产成本，提高企业生产效益。

本工作利用微波光电导衰减仪(μ-PCD)、红外扫描仪(SIRM)等测试方法对铸造多晶硅中的杂质阴影以及少子寿命的分布特征进行了系统的研究。

研究发现，氮化硅颗粒比表面积大，不利于硅锭的顺利脱模。

使用不同厂家的石英坩埚、氮化硅铸锭，硅锭的底部红区长度存在明显不同，硅锭的少子寿命和顶部红区长度也存在明显差异。

这就要求在工艺生产中，根据产品质量及制造成本的要求，针对不同厂家的石英坩埚和氮化硅，通过实验优化出投入产出比最小的辅材组合，对降低铸锭厂家制造成本，提高企业竞争力有很大的帮助。

关键词：多晶硅铸造，杂质，石英坩埚，氮化硅，少子寿命Study on Quartz Crucible and Silicon Nitride Coatingfor Casting Polycrystalline siliconABSTRACTIn the polysilicon production process,as much crystal ingot casting key auxiliary materials quartz crucible and Si3N4,the content of impurities not only affects the minority carrier lifetime of silicon ingot,also affects patterns effect of silicon principle,the higher purity speak the complementary material using,the better the quality of its silicon ingots,but in actual production high quality t ends to increase investment pursuit,to enterprise the input-output paper mainly studies different complementary material of casting polycrystalline silicon ingots,on the one hand, the influence on the performance of the bubble complementary material manufacturer in the product development or product upgrades has certain directive significance,on the other hand ,many crystal ingot casting factory should develop different technology according to different auxiliary materials,helps to manufacture high quality polycrystalline silicon ingot, also reduces production cost, improves production efficiency.In this work,the shade of impurities in casting polycrystalline silicon as well as their impacts on the minority carrier lifetime in mc-si ingots have been systematically studied by means of Microwavephoto Conductive Decay(μ-PCD),Scanning Infrared Microscopy(SIRM).Study found that Si3N4 particle specific surface area,going against the silicon ingots demoulding the quartz crucibles and the silicon nitride from the different manufacturer,the length of red zone at the bottom of the silicon ingots is different minority carrier lifetime and the length of red zone at the top of the silicon ingots are also producing,according to the product quality and the manufacturing cost requirements for different manufacturer quartz crucible and nitride,it requires to optimize the smallest input-output ratio complementary material combination,toreduce manufacturing costs,to enhance the competitiveness of enterprises which have very great helpful.KEY WORDS: casting crystallization,impurities,silica crucible,silicon nitride，the minority carrier lifetime.目录第一章绪论 (1)§引言 (1)§铸锭多晶硅的发展状况 (1)§多晶硅铸锭石英坩埚及氮化硅涂层 (2)§二氧化硅和氮化硅的组织结构及使用性能 (3)§二氧化硅 (3)§氮化硅 (4)§铸造多晶硅中主要杂质及影响 (5)§硅中的氧 (5)§硅中的碳 (6)§硅中的氮 (6)§硅中的过渡金属 (6)§本文研究的主要目的和内容 (7)第二章实验方案及过程 (7)§实验方案设计 (8)§实验过程 (9)§样品制备 (9)§样品检测 (11)第三章实验结果与分析 (13)§硅锭外观 (13)§少子寿命检测 (14)§ IR检测 (16)§结果分析 (17)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (24)第一章绪论§引言自1954年美国贝尔实验室成功研制出第一块单晶硅太阳能电池以来，经过全球科技和产业界的不懈努力，太阳能电池技术和产业得到了巨大发展。

1）纳米氮化硅脱模原理多晶硅和单晶硅生产时，在原料熔化、晶体生长过程中，硅熔体和坩埚长时间接触会产生黏滞性。

由于两种材料的热膨胀系数不同，如果硅材料和坩埚壁结合紧密，在晶体冷却时很可能造成晶体硅或坩埚破裂。

而硅熔体和坩埚的长时间接触还会造成陶瓷坩埚的腐蚀，使多晶硅中的氧浓度升高。

为了解决这些问题，国外工艺上一般采用高纯氮化硅材料作为涂层附在坩埚的内壁，隔离硅熔体和坩埚的直接接触，不仅解决了黏滞问题，而且可以降低多晶硅中的氧、炭等杂质浓度。

利用定向凝固技术生长的铸造多晶硅，多数情况下坩埚是消耗品，不能重复循环使用，即每炉多晶硅都需要消耗一只陶瓷坩埚。

采用氮化硅涂层后可使石英陶瓷坩埚得到重复使用，大幅度降低生产成本。

我公司根据多晶硅和单晶硅生产工艺特点，与中科院、清华大学合作，开发出石英坩埚专用脱膜剂-高纯度氮化硅及相关喷涂工艺。

高纯氮化硅脱模剂粒度在1-2微米之间，可以有效地解决在涂层高温固化过程中的氧化问题，使多晶硅和单晶硅的纯度获得大幅度提高，其粉末的纯度可达99.99％以上,可用作光伏工业中熔炼多晶硅铸锭的石英坩埚涂层材料。

可有效防止坩埚内壁与熔融硅料粘接，方便脱模，同时起到阻隔层作用，保证硅锭纯度，产品已在江西，福建，江苏，河南等多个厂家使用，具有优异的脱模性能，并且与纳米氮化硅或其他类型脱模剂相比，具有优异的抗氧化性能，确保生产过程中碳、氧等杂质浓度获得有效控制。

产品纯度高，粒度均匀，性能上完全可与国外同类产品相比较，目前已实现批量化生产。

因此可以解决目前国内的石英坩埚涂层粉完全依赖日本UBE、德国Starck等进口，且有较大成本优势。

2）技术参数高纯氮化硅性能指标如下：产品名称纯度比表面积平均粒度Si3N4 >99.99% 20m2/g 0.5-1um高纯氮化硅纯度检测：分析测试结果，w/%杂质名称 Cu Fe Cr Ni Co Zn杂质含量 <0.0001 0.0001 <0.0001 0.0002 <0.0001 0.0001杂质名称 Al Mg Ca V Na W杂质含量 0.0002 0.0001 ----- 0.0001 <0.0001 <0.0001由于硅材料占太阳电池成本中的绝大部分，降低硅材料的成本是光伏应用的关键。

冶金提纯法制备太阳能级多晶硅研究的开题报告一、研究的背景与意义多晶硅是太阳能电池的重要材料之一，具有较高的光电转换效率和较低的生产成本，是发展太阳能光伏产业的基础。

目前许多工业生产多晶硅的方法存在着原料资源消耗大、高能耗、高污染等问题，而使用太阳能为能源提供动力的多晶硅制备技术则具有更好的环保性和经济性。

本研究旨在通过使用太阳能为能源开发一种新的多晶硅制备技术，优化现有的多晶硅生产流程，并探索制备更高质量、更低成本的太阳能级多晶硅的可能性，为太阳能光伏产业的发展做出贡献。

二、研究的内容和方法1. 研究内容本研究的内容主要包括以下几个方面：（1）调查现有多晶硅制备技术的优缺点，并分析使用太阳能为能源的多晶硅制备技术的潜力。

（2）通过实验设计和实验验证，探究太阳能作为能源的多晶硅制备技术的适用条件和最佳操作参数。

（3）比较分析使用太阳能和传统燃料为能源的多晶硅制备工艺的成本和环境效益，评估其经济效益和应用前景。

（4）制备出太阳能级多晶硅试件，对其光电性能进行测试和评估。

2. 研究方法本研究采用以下方法进行：（1）文献调研，对现有多晶硅制备技术的发展历史、优缺点、未来发展趋势进行全面了解。

（2）实验研究，通过设计多组实验方案，制备出太阳能级多晶硅试件，并对其性能进行测试，进行数据分析和比较。

（3）数据分析，运用统计学方法和计算机模拟技术，对实验数据进行分析和处理。

三、研究的预期成果1. 科学理论成果（1）建立太阳能为能源的多晶硅制备流程，完善太阳能多晶硅制备技术体系。

（2）探索太阳能为能源的多晶硅制备技术的适用条件和最佳操作参数，提高多晶硅制备的效率和质量。

2. 实际应用成果（1）制备出太阳能级多晶硅试件，在太阳能光伏系统中进行应用。

（2）降低多晶硅制备成本，促进太阳能光伏产业的发展。

四、研究的进度计划本研究计划于2022年初开始，预计为期2年。

1. 第一年（1）文献调研和实验设计：调研现有多晶硅制备技术的优缺点和太阳能为能源的多晶硅制备技术的潜力，设计多组实验方案。

毕业设计（论文）开题报告-多晶硅铸锭石英坩埚和氮化硅涂层的研究河南科技大学毕业设计(论文)开题报告(学生填表)院系:材料学院 2011 年 3 月 8 日课题名称多晶硅铸锭石英坩埚和氮化硅涂层的研究学生姓名李伟乐专业班级硅光伏071 课题类型论文黄金亮/ 教授/工程指导教师职称课题来源科研李飞龙师1. 设计(或研究)的依据与意义依据:在多晶硅铸造过程中，杂质的一个主要来源是熔炼中使用的石英材质的坩埚，同时坩埚与多晶硅之间的反应粘连、渗透和扩散也会在硅锭脱模中引起问题，使得多晶硅铸锭有断裂或破裂的危险。

而且在多晶铸锭中坩埚喷涂所用的氮化硅粉的质量和纯度，最终保证硅碇脱膜完整性。

所以在多晶硅生产工艺中作为多晶铸锭关键的辅助材料氮化硅和石英坩埚，它们的使用效果也决定了最后多晶锭的质量，所以课题题目为“多晶硅铸锭石英坩埚和氮化硅涂层的研究”。

意义:在传统能源濒临枯竭，油、煤和天然气价格节节攀升的紧迫形势下，新能源之一的太阳能倍受世界各国重视，作为太阳能电池最主要的原材料多晶硅需求量也在激剧增长。

在多晶硅铸锭过程中，影响多晶硅锭质量的因素很多，其中杂质和高密度的缺陷是限制铸造多晶硅的关键的因素，杂质的引入途径很多，其中引入杂质的一条主要途径为铸锭石英坩埚，在高温下熔硅会与石英坩埚直接接触发生反应，引入杂质。

石英材料与硅料直接接触时产生如下反应:Si0+Si?2SiO?2Si+2O 2其中的氧成为硅晶体的杂质。

同时如果硅材料和坩埚壁结合紧密，在晶体冷却时很可能造成晶体硅或坩埚破裂，而不利于脱模分离。

而硅熔体和坩埚的长时间接触还会造成陶瓷坩埚的腐蚀，使多晶硅中的氧浓度升高。

为了防止熔融硅与石英陶瓷坩埚反应并容易脱模分离，需要在坩埚内表面进行涂层。

涂层要求高纯，不与二者反应，并有适中的结合强度。

氮化硅是耐高温性能和化学稳定性好，致密性好，是强共价键化合物，其自扩散系数低，并且抗杂质扩散能力强，同时具有良好的抗氧化性、抗腐蚀和耐摩擦等性能，且不与熔融硅发生反应，所以氮化硅在高温下能起到隔离的作用，氮化硅还是一种很好的脱模剂，使定向结晶后的硅锭和坩埚容易脱落。

冶金提纯法制备太阳能级多晶硅研究清洁可再生能源是人类文明可持续发展,解决能源短缺、环境污染与经济发展之间矛盾的首要选择。

其中,太阳能以分布广泛、储量无穷、清洁无污染等优点备受世人关注,太阳能的研究和应用也成为人类能源发展的主要方向之一。

随着越来越多的国家启动国家性光伏工程,光伏产业必将迎来更加迅猛的发展,对太阳能级多晶硅的需求也将极大的增加。

太阳能级多晶硅不仅是光伏产业的基础原材料,同时也是提纯制备半导体级硅的主要原材料。

目前,太阳能级多晶硅主要采用化学方法制备,成本高、污染大、关键技术被国外垄断,导致供应严重匮乏,直接催生了太阳能级多晶硅制备新工艺的研究热潮。

其中,采用冶金手段提纯制备太阳能级多晶硅以其成本低、无污染等特点尤其受到重视。

通过对其他研究机构与学者提出的工业硅提纯工艺仔细对比和研究,本研究提出了一种采用冶金手段将工业硅提纯至5N以上,最终制备为适合制作太阳电池的多晶硅铸锭的新工艺路线,并通过实验进行了验证。

本工艺主要采用酸洗、真空精炼、一次定向凝固、电子束精炼、二次定向凝固五个步骤提纯制备太阳能级多晶硅铸锭。

同时本研究还涉及坩埚选择、检测手段和腐蚀方法等,并研究定制了一系列相关的多晶硅提纯设备。

酸洗实验结果表明,不同的酸对工业硅中杂质的去除效果是不同的。

HF酸洗去除杂质Al、Fe效果最佳;而对杂质Ca、Ti、Cu、Zn而言,HF酸洗与HCl酸洗效果相差不大。

当工业硅粒度为0.1～0.5mm,在60℃恒温水浴条件下,由4 mol/l的HF酸酸洗24小时以上时,酸洗效果最佳,工业硅中的金属杂质去除率可达到88.9%。

当在酸洗过程中施加超声场时,声流和声空化作用使硅粉表面未完全暴露的晶界狭缝处的杂质被去除的更加彻底,可以提高酸洗提纯效果。

真空精炼研究表明,当真空度为10^-2Pa时,精炼30～40 min可以有效去除工业硅中的饱和蒸气压高的杂质元素。

氮化硅材料的制备与特性分析氮化硅材料是一种非常重要的化合物材料，因其在电子、机械、化学等领域都有着广泛的应用，而备受瞩目。

本文旨在探讨氮化硅材料的制备方法和其特性分析，以期更好地了解和应用这种高性能材料。

一、氮化硅材料的制备方法1.化学气相沉积法（CVD法）CVD法是一种常见的氮化硅材料制备方法，其步骤为：首先将高纯氨气和硅源气体（SiH4或SiCl4）同时进入反应炉内，随后将反应室加温至1000~1300°C，热分解产生氮化硅材料。

根据实际需要，可以采用不同的反应气氛和反应条件，以调控氮化硅材料的性能和微观形貌。

2.物理气相沉积法（PVD法）PVD法则是使用离子束辅助或簇束辅助蒸发技术进行氮化硅材料的制备。

首先，在真空环境下将高纯气体（如N2或NH3）和硅材料加热蒸发，蒸发物质经过固态物理作用，沉积于基底上形成氮化硅材料。

这种制备方法所制备的氮化硅材料相对更加均匀和纯净，适合于高质量材料的制备。

3.固相反应法（SR法）SR法是一种简易的氮化硅材料制备方法，该方法的步骤为：将高纯硅粉末和氨气将混合物直接放入炉中，在高温环境下，发生固相反应形成氮化硅材料。

不过因为不能控制反应条件，所以造成氮化硅材料质量和性能比较难以控制和调节，适用性相对较低。

二、氮化硅材料的特性分析1.化学稳定性氮化硅材料是一种化学惰性材料，在大多数常见的化学介质下都表现出优良的耐腐蚀性。

不受酸碱、水蒸汽、有机溶剂和氧化气体的攻击，也不发生安定的化学反应。

这使得氮化硅材料广泛应用于各类化学反应器和腐蚀性介质中。

2.抗磨损性氮化硅材料是一种具备良好抗磨损性的材料，其在磨损环氧化铝、石英和SUS304钢等高强度材料的表面均生成极薄的硬质氮化膜，因此可以在高速运动和高温下长久工作。

这使得氮化硅材料成为领域内磨损极严重的材料首选。

3.耐高温性氮化硅材料的熔点高达2700°C，因此可在高温环境下正常工作，具有良好的耐热性。

多晶电池制备氮化硅薄膜的研究【摘要】对于硅片厚度较薄和较高电池效率的多晶电池领域，一种主要的趋势是减少硅片表面反射和降低多晶硅片表面的复合中心。

本文提到的PECVD 技术沉积的氮化硅膜被证实是一种非常有效的增强硅片表面钝化、降低多晶硅片表面反射的方法。

氮化硅膜还具有良好的绝缘性、致密性、稳定性和对杂质离子的掩蔽能力, 氮化硅薄膜作为多晶硅太阳电池的减反射膜已被广泛应用。

PECVD，等离子体增强化学气相沉积, 以硅烷、氨气和氮气为气源在多晶硅片上制备了具有减反射作用的氮化硅薄膜。

在生产中，利用椭偏仪测量该薄膜的厚度和折射率。

本文主要研究在多晶硅片上不同的工艺气体流量对氮化硅膜的膜厚和折射率的影响。

【关键词】钝化;折射率;氮化硅;减反射0.前言在光伏领域，提高电池效率的重要途径是降低硅片表面反射率、钝化硅片表面和内部的复合中心。

在硅片表面沉积一层减反射膜成为业内越来越多的方法。

沉积减反射膜的方法有很多种，例如大气压化学气相沉积（APCVD）、低压化学气相沉积（LPCVD），本文研究的等离子增强化学气相沉积（PECVD）也是一种；它们各有优缺点，应用领域也各有不同。

PECVD具有沉积温度低、沉积速率高、步阶覆盖性好等优点，缺点是存在粒子和化学污染，常用于低温绝缘体和钝化层。

近几年来，PECVD技术在设备上、工艺参数上都有了很大的改进，对电池效率提升起到了很大的作用。

从薄膜的结构上来分，有单层膜、双层膜及多层膜。

这里仅介绍双层膜概念，第一层膜也就是基膜，这层膜主要作用是用来钝化硅片表面，因此在镀这层膜时要适当加大硅烷的流量，来提高基膜的折射率及致密性以达到很好的钝化效果。

第二层膜是硅片表面直接接收光子的一层膜, 适当降低折射率，可以降低这层膜反射率,同时增强了对光的吸收效果。

PECVD以硅烷、氨气和氮气为气源在多晶硅片上制备了具有减反射和钝化硅片表面、内部作用的氮化硅薄膜。

薄膜的生长主要包含以下三个基本过程：首先，在非平衡等离子体中，电子与反应气体发生初级反应，使得反应气体发生分解，形成离子和活性基团的混合物；其二，各种活性基团向薄膜生长表面和管壁扩散输运，同时发生各反应物之间的次级反应；最后，到达生长表面的各种初级反应和次级反应产物被吸附并与表面发生反应，同时伴随有气相分子物的再放出。

氮化硅涂层的喷涂温度对多晶硅铸锭质量的影响摘要制备太阳能级多晶硅过程中需要使用坩埚。

工业中通常使用的坩埚是石英或石墨坩埚，熔融硅与坩埚接触时不可避免的产生反应粘连，同时坩埚中的杂质也会进入硅熔体中。

高浓度的杂质，如C、O、Fe等将使少子寿命显著降低，影响电池性能。

通常在坩埚上涂敷涂层使熔体与坩埚壁隔离，来减少反应粘连使铸锭顺利脱模，并阻止坩埚中的杂质在铸造过程中进入硅中。

本文利用多晶硅铸锭过程中喷涂温度的变化来研究氮化硅涂层对硅锭脱模效果的影响以及通过少子寿命来分析涂层对杂质的隔离效果。

然后以喷涂温度为跳板综合论述影响喷涂效果的主要因素，最终确定一定的喷涂参数范围既能使涂层有效的阻止杂质进入硅锭中，又能有良好的脱模效果。

关键词：多晶硅铸锭，喷涂，脱模，杂质，少子寿命T h e In f l u e n c e o f Si l i c o n Nitride Coatingand Spraying Temperature to The Quality ofThe Multicrystalline Silicon IngotA B S T R A C Twe need to use of crucibles in the process of fabricate solar grade multicrystalline silicon.Typicall y graphite or quartz crucibles have been used as support of melting silicon.However,in the casting process,there are reaction adhesions on the interface of melting silicon and crucible. Moreover,high density of impurity,such as C,O,Fe,Ca,which plays a crucial role on the degradation of multicrystalline silicon solar cells performance,are usuall y incorporated through the contact of the melt with the crucible ually coating has been s payed on the crucible wall as release agent to avoid melting silicon contacting with the crucible wall directly eventually decrease the reaction and impurity diffusion from crucible.This text make use of the spraying temperature to research the effect of the release agent on Si3N4coating and according to the lifetime to analysis the segregate effect on the coating to impurity in the process of casting multicrystalline silicon.Then comprehensive discussion the main factors on the effect of spraying,and finally make sure a boundary of the spraying to prevent the impurities into the ingot effectively,and achieve to a good release agent face.KEY WORDS:casting multicrystalline silicon，spraying，release agent，lifetime目录第一章绪论 (1)§1.1太阳能电池的发展 (1)§1.2 多晶硅太阳能电池 (2)§1.2.1 多晶硅太阳能电池片的加工过程 (2)§1.2.2 多晶硅铸锭过程 (3)§1.3 铸造多晶硅中主要杂质 (3)§1.3.1 硅中氧杂质 (3)§1.3.2 硅中碳杂质 (4)§1.3.3 硅中氮杂质 (5)§1.3.4 硅中金属杂质 (6)§1.4 氮化硅的性质和应用 (7)§1.5 铸造多晶硅时坩埚涂层目的 (8)§1.6 本文研究的主要目的及内容 (9)第二章实验过程 (10)§2.1 样品制备 (10)§2.1.1 检料 (10)§2.1.2 喷涂 (10)§2.1.3 坩埚烧结 (11)§2.1.4 装料 (11)§2.1.5 铸锭 (11)§2.1.6 开方 (13)§2.2 样品检测 (14)第三章实验结果及分析 (15)§3.1 实验结果： (15)§3.1.1 硅锭脱模效果： (15)§3.1.2 硅锭收率： (15)§3.1.3 少子寿命检测结果： (16)§3.2 结果分析 (16)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (21)第一章绪论§1.1太阳能电池的发展随着经济的迅速发展，能源问题和环境问题显得越来越重要，直接关系到我国今后长时间的可持续发展。