熔融石英坩埚的介绍

光伏多晶硅用熔融石英陶瓷坩埚1 范围本标准规定了光伏多晶硅用熔融石英陶瓷坩埚的术语和定义、规格尺寸、标记、技术要求、试验方法、检验规则及包装、标志、运输、贮存。

本标准适用于以熔融石英或石英玻璃为原料，采用注凝或注浆工艺烧结制造，用于光伏多晶硅铸锭炉中装载多晶硅原料、进行铸锭和熔炼提纯用的坩埚（以下简称坩埚）。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 2828.1-2012 计数抽样检验程序GB/T 2997 致密定型耐火制品体积密度、显气孔率和真气孔率实验方法GB/T 3001 耐火材料常温耐压抗折强度试验方法GB/T 3284 石英玻璃化学成分分析方法GB/T 5072 耐火材料常温耐压前度试验方法GB/T 5990 耐火材料导热系数试验方法（热线法）GB/T 7320 耐火材料热膨胀实验方法JC/T 2067-2011 太阳能多晶硅用熔融石英陶瓷坩埚JC/T 2205-2014 石英玻璃术语JY/T 009-1996 转靶多晶体X射线衍射方法通则3 术语和定义JC/T 2067-2011、JC/T 2205-2014界定的下列术语和定义适用于本文件。

为了便于使用，以下重复列出了JC/T 2067-2011、JC/T 2205-2014中某些术语和定义。

3.1 缺口breach、崩口 breach石英玻璃制品断面、边部的缺损。

如图1 a ）所示。

[JC/T 2205-2014, 定义4.2]3.2 凹坑 concave石英玻璃制品表面凹陷的坑。

如图1 b ）所示。

[JC/T 2205-2014, 定义4.15]3.3 针孔 hole、孔洞 cavity石英陶瓷口径内大外小的孔眼，如图1 c ）所示。

[JC/T 2067-2011, 定义3.4]3.4 裂纹 crack坩埚表面/内部具有一定长度的开裂情况，肉眼/灯照可见。

光伏板原材料石英坩埚
光伏板是一种利用光能发电的设备，其原材料包括矽晶圆、电极、封装材料等。

石英坩埚是光伏板制造过程中常用的原材料之一。

石英坩埚主要由石英砂制成，石英砂是一种无机非金属材料，具有
高熔点、耐高温、耐腐蚀等特点，因此在光伏板制造中扮演着重要
的角色。

首先，石英坩埚作为光伏板制造过程中的原材料，主要用于承
载和熔炼硅材料。

在光伏板制造过程中，需要将硅材料加热至高温，然后通过石英坩埚进行熔炼，以形成矽晶圆等光伏板的关键组件。

石英坩埚的高熔点和耐高温特性使其成为理想的熔炼容器，能够承
受高温下的化学反应和热量传递，保证硅材料的纯净度和稳定性。

其次，石英坩埚还具有良好的耐腐蚀性能，能够抵抗化学腐蚀
和金属氧化物的侵蚀。

在光伏板制造过程中，石英坩埚能够保持与
硅材料的稳定接触，不会产生杂质或污染，确保光伏板的电气性能
和稳定性。

总的来说，石英坩埚作为光伏板制造的原材料，发挥着承载和
熔炼硅材料的作用，并且具有耐高温、耐腐蚀等特点，保证了光伏
板制造过程中的稳定性和纯净度。

因此，石英坩埚在光伏板制造中具有重要意义，是光伏板制造过程中不可或缺的原材料之一。

国内石英坩埚厂家有：锦州圣戈班、荆州菲利华、扬州华尔、宁波宝斯达、余姚通达、杭州大和等。
锦州圣戈班、荆州菲利华、扬州华尔,他们的工艺采用真空熔融法，外几家采用的是涂层法，即在坩埚内壁用精细石英砂喷涂到坩埚表面大约1~2mm左右。涂的不均匀，这就会造成在单晶生长过程中内壁脱落导致单晶生长失败。
解释：析晶通常发生在石英坩埚的表层，按照中国石英玻璃行业标准规定，半导体工业用石英玻璃在1400℃±5℃下保温6小时，其析晶层的平均厚度应为＜100μm ，在100μm之内的析晶是属于正常的。严重的析晶对拉单晶的影响很大，石英坩埚内壁发生析晶时有可能破换坩埚内壁原有的涂层，这将导致涂层下面的气泡层和熔硅发生反应，造成部分颗粒状氧化硅进入熔硅内，使得正在生长中的晶体结构发生变异而无法正常长晶。析晶将减薄石英坩埚原有的厚度，降低了坩埚的强度容易引起石英坩埚的变形。
三：石英坩埚在拉单晶中出现的现象及其分析
1．石英坩埚使用后壁上出现棕色小圈
现象：在锅壁上出现棕色小圈。
解释：石英坩埚本身是非晶质，石英坩埚本身是非晶质的介态能，在适当的条件下他会发生相变化而形成稳定的方石英结晶态。方石英结晶态的形成包括成核与成长二个阶段，成核通常发生在石英坩埚壁上的结构缺陷或杂质（特别是一些碱性金属或重金属）。初期的方石英结晶为球状，进一步的成长则是沿着坩埚壁成树枝状往侧向发展，这是因为石英坩埚与溶液的反应时的垂直方向的成长受到抑制之故。在方石英结晶与非晶质石英坩埚壁之间通常夹杂着一层硅溶液，而在方石英结晶的边缘，通常覆盖着棕色的sio气泡。Sio气体为棕色，棕色的小圈是sio的结晶。根本原因在于坩埚壁上的杂质或者硅料清洗不干净所带来的酸碱或重金属残留，使坩埚在高温下不稳定，造成上诉现象。
4 用于拉晶的原料纯度低，所含杂质太多或清洗工艺存在问题。

铸锭多晶硅用熔融石英陶瓷坩埚的性能与市场祝大同摘要：石英陶瓷坩埚是太阳能电池用多晶硅铸锭过程中作为装载硅原料的容器。

太阳能光伏产业的高速发展为石英陶瓷坩埚提供了广阔的市场前景。

本文在石英陶瓷坩埚的特性、石英陶瓷坩埚对重要原材料熔融石英的性能要求，以及石英陶瓷坩埚应用及市场情况做了调查、阐述。

关键词：石英陶瓷坩埚，铸造多晶硅，太阳能电池，熔融石英Properties and Market of Fused Silica Crucibles in Multi-crystalline Silicon Industry ApplicationZHU DATONG LU JINAbstract: Fused Silica Crucibles is a container loading silicon raw materials in the process of solar cell’s poly-silicon ingot. The rapid development of solar energy PV industry provides a broad market prospect for Fused Silica Crucibles companies. This text expatiated and investigated several aspects including the characteristics of Fused Silica Crucibles, the characteristics of fused silica of Fused Silica Crucibles request and the application and market situation of Fused Silica Crucibles.Key words: Fused Silica Crucibles，multi-crystalline silicon（mc-Si），solar cell, fused silica1．铸锭多晶硅制造用石英陶瓷坩埚的特性1．1 石英陶瓷坩埚已成为发展多晶硅铸锭的重要配件世界及我国太阳能光伏产业的急速发展，驱动了太阳能多晶硅用关键配套材料需要量的迅猛增长。