阅读说明：本技术 一种硅料的检测方法 (Detection method of silicon material ) 是由 刘卿 何亮 陈欣文 于 2019-10-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种硅料的检测方法,用于同时检测不同批次的硅料,包括：提供多个坩埚,将待检测的所述不同批次的硅料分别盛放于所述多个坩埚中；将盛放有所述硅料的多个所述坩埚置于同一铸锭炉中铸锭；将铸锭后每一所述坩埚制得的硅锭进行检测,将所述硅锭的检测参数与预设参数比较,确定所述硅锭对应的所述硅料的合格程度,所述预设参数包括预设硅锭少子寿命值和预设硅锭电阻率值中的至少一种。通过将多个坩埚同时置于同一铸锭炉中,对不同批次的硅料进行同时铸锭,检测制得的硅锭进而判断硅料是否合格；该方法可以一次性检测多个批次的硅料,减少检测时间,且检测方法简单快速,降低检测成本,加快硅料质量的检测,有利于降低硅锭的制备成本。(The invention provides a detection method of a silicon material, which is used for simultaneously detecting silicon materials of different batches and comprises the following steps: providing a plurality of crucibles, and respectively placing the silicon materials to be detected in different batches into the plurality of crucibles; placing a plurality of crucibles containing the silicon material in the same ingot furnace for ingot casting; and detecting the silicon ingot prepared by each crucible after ingot casting, comparing the detection parameters of the silicon ingot with preset parameters, and determining the qualification degree of the silicon material corresponding to the silicon ingot, wherein the preset parameters comprise at least one of a preset silicon ingot minority carrier lifetime value and a preset silicon ingot resistivity value. Simultaneously casting ingots of silicon materials of different batches by simultaneously placing a plurality of crucibles in the same ingot furnace, and detecting the prepared silicon ingot to judge whether the silicon materials are qualified or not; the method can detect a plurality of batches of silicon materials at one time, reduces the detection time, is simple and quick, reduces the detection cost, accelerates the detection of the quality of the silicon materials, and is beneficial to reducing the preparation cost of silicon ingots.)

一种硅料的检测方法

技术领域

本发明涉及光伏或半导体技术领域，特别涉及一种硅料的检测方法。

背景技术

当前新能源光伏领域竞争激烈，如何有效降低制备成本成为多晶铸锭行业的首要任务之一。目前可以用于硅锭铸锭的原料多为各类细碎料，包括各种纯度硅粉、多晶碎粒、单晶碎粒、各类细碎硅片等。细碎料的批次一致性差，使用起来风险巨大，如果每个批次的细碎料全部通过光谱OES检测是可以避免一些异常情况的出现，但光谱OES检测成本在800～1000元左右，检测周期长，进而在原料检测上增加了成本，不利于硅锭成本的降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种硅料的检测方法，通过将多个坩埚同时置于同一铸锭炉中，对不同批次的硅料进行同时铸锭，检测制得的硅锭进而判断硅料是否合格；该方法可以一次性检测多个批次的硅料，减少检测时间，且检测方法简单快速，降低检测成本，加快硅料质量的检测，有利于降低硅锭的制备成本。

第一方面，本发明提供了一种硅料的检测方法，用于同时检测不同批次的硅料，包括：

提供多个坩埚，将待检测的所述不同批次的硅料分别盛放于所述多个坩埚中；

将盛放有所述硅料的多个所述坩埚置于同一铸锭炉中铸锭；

将铸锭后每一所述坩埚制得的硅锭进行检测，将所述硅锭的检测参数与预设参数比较，确定所述硅锭对应的所述硅料的合格程度，所述预设参数包括预设硅锭少子寿命值和预设硅锭电阻率值中的至少一种。

在本发明中，通过将不同批次的硅料装入坩埚中，多个坩埚置于同一铸锭炉中进行铸锭，通过检测铸锭形成的硅锭质量判断硅料的是否合格，该方法减少了判断硅料质量时使用硅料的数量，并且能够同时对多个批次进行检测，提高检测效率，节约成本，进而有利于降低硅锭的制备成本，各个批次的硅料铸锭过程互不影响；同时，检测参数包括硅锭少子寿命值和硅锭电阻率值中的至少一种，锭少子寿命值和硅锭电阻率值的检测十分方便快速，且检测成本低。

可选的，多个所述坩埚呈阵列排布，有利于使得多个坩埚受热均匀，铸锭过程更加稳定。

可选的，多个所述坩埚堆叠设置，有利于同时对多个批次的硅料进行检测，提高检测效率。

可选的，多个所述坩埚中部分所述坩埚呈阵列排布，部分所述坩埚堆叠设置，更大限度的利用铸锭炉，使得更多批次的硅料进行同时铸锭和检测。

在本发明中，所述坩埚的尺寸可以根据铸锭炉的大小以及需要同时检测样本的数量进行设定。本发明可以将多个坩埚同时置于同一铸锭炉中，即本发明使用的坩埚尺寸远小于现有技术中铸锭过程中使用的坩埚尺寸，同时，所述坩埚可以高效、安全、低成本、周期性的进行硅料铸锭，节约成本，提高硅料采购周期，防止不合格硅料的长期放置，节省生长成本。

可选的，所述坩埚的长度为130mm-200mm，宽度为130mm-200mm，高度为250mm-320mm，壁厚为8mm-15mm。

可选的，所述铸锭炉为G6铸锭炉，所述坩埚的长度为173mm，宽度为173mm，高度为290mm，壁厚为10mm。

进一步的，所述坩埚的数量为72个，所述坩埚以6×6的方式分布在所述铸锭炉中，并且堆叠成两层。此时，最大可以同时进行72个不同批次的硅料检测，大大节省了检测时间和检测成本。

在本发明中，通过设定预设参数，对硅锭的检测参数进行分析。

可选的，将所述硅锭的检测参数与预设参数比较，确定所述硅锭对应的所述硅料的合格程度，包括：

当所述硅锭的所述检测参数大于或等于所述预设参数时，所述硅锭对应的所述硅料合格；

当所述硅锭的所述检测参数小于所述预设参数时，所述硅锭对应的所述硅料不合格。

在本发明中，通过检测硅锭的少子寿命值和/或电阻率值，判断硅锭的质量，检测时间短、效率高，且检测成本低，有利于降低硅锭的成本。可选的，所述预设硅锭少子寿命均值为1μs，所述预设硅锭电阻率均值为0.2Ω。进一步的，当所述硅锭的少子寿命均值等于或大于1μs，硅锭电阻率均值等于或大于0.2Ω时，所述硅锭对应的所述硅料合格；当所述硅锭的少子寿命均值低于1μs，硅锭电阻率均值低于0.2Ω时，所述硅锭对应的所述硅料不合格。

进一步的，设定第一预设参数，当所述硅料合格时，将所述硅锭的检测参数与所述第一预设参数比较，进一步划分所述硅锭对应的所述硅料的用途。更进一步的，所述第一预设参数包括第一预设硅锭少子寿命值和第一预设硅锭电阻率值中的至少一种。

可选的，相邻所述坩埚之间用碳碳板间隔，有利于相邻坩埚之间的热量传递，使得多个坩埚受热均匀，同时又避免铸锭过程中硅液溢出的影响。进一步的，所述碳碳板的厚度为5mm-20mm。

可选的，所述坩埚与所述铸锭炉之间用石墨板间隔，有利于在坩埚区域***的所述坩埚的受热均匀，使得在坩埚区域***和内部的坩埚受热相同，有利于后续硅锭质量的判断，同时保护坩埚和铸锭炉，避免相互剐蹭。进一步的，所述石墨板的厚度为10mm-30mm。

可选的，多个所述坩埚形成坩埚区域，所述坩埚区域在所述坩埚开口方向的一侧设置有碳碳盖板。也就是说，在坩埚区域的顶部设置有碳碳盖板，有利于维持铸锭炉整体的热量；同时避免了坩埚开口区域造成的热量损失，使得坩埚中硅锭各个部分受热均匀一致。进一步的，所述碳碳盖板的厚度为10mm-30mm。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种硅料的检测方法，通过将多个坩埚同时置于同一铸锭炉中，对不同批次的硅料进行同时铸锭，检测制得的硅锭进而判断硅料是否合格；该方法可以一次性检测多个批次的硅料，减少检测时间，降低检测成本，加快硅料质量的检测，有利于降低硅锭的制备成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明一实施方式提供的一种硅料的检测方法流程图。

图2为本发明一实施方式提供的铸锭炉中多个坩埚设置方式的示意图，其中图2中(a)为俯视图，图2中(b)为截面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，为本发明一实施方式提供的一种硅料的检测方法流程图，包括：

步骤S101：提供多个坩埚，将待检测的所述不同批次的硅料分别盛放于所述多个坩埚中。

在步骤S101中，多个坩埚用于盛放不同批次的硅料。在本发明中，坩埚的尺寸可以根据铸锭炉的大小以及需要同时检测样本的数量进行设定。在本发明一实施方式中，坩埚的长度为130mm-200mm，宽度为130mm-200mm，高度为250mm-320mm，壁厚为8mm-15mm。进一步的，坩埚的长度为150mm-180mm，宽度为150mm-180mm，高度为270mm-300mm，壁厚为8mm-12mm。

步骤S102：将盛放有所述硅料的多个所述坩埚置于同一铸锭炉中铸锭。

在步骤S102中，将盛放有不同批次硅料的坩埚置于同一铸锭炉中进行铸锭。在本发明一实施方式中，多个坩埚呈阵列排布，有利于使得多个坩埚受热均匀，铸锭过程更加稳定。在本发明一实施方式中，多个坩埚堆叠设置，有利于同时对多个批次的硅料进行检测，提高检测效率。在本发明一实施方式中，多个坩埚中部分坩埚呈阵列排布，部分坩埚堆叠设置，更大限度的利用铸锭炉，使得更多批次的硅料进行同时铸锭和检测。在本发明一实施方式中，铸锭炉为G6铸锭炉，坩埚的长度为173mm，宽度为173mm，高度为290mm，壁厚为10mm。进一步的，坩埚的数量为72个，坩埚以6×6的方式分布在铸锭炉中，并且堆叠成两层。此时，最大可以同时进行72个不同批次的硅料检测，大大节省了检测时间和检测成本。在本发明一实施方式中，多个坩埚之间用碳碳板间隔，有利于相邻坩埚之间的热量传递，使得多个坩埚受热均匀，同时又避免铸锭过程中硅液溢出的影响。进一步的，碳碳板的厚度为5mm-20mm。更近一步的，碳碳板的厚度为8mm-15mm。具体的，碳碳板的厚度可以但不限于为6mm、9mm、15mm或18mm。在本发明一实施方式中，坩埚与铸锭炉之间用石墨板间隔，有利于在坩埚区域***的坩埚的受热均匀，使得在坩埚区域***和内部的坩埚受热相同，有利于后续硅锭质量的判断，同时保护坩埚和铸锭炉，避免相互剐蹭。进一步的，石墨板的厚度为10mm-30mm。更近一步的，石墨板的厚度为15mm-25mm。具体的，石墨板的厚度可以但不限于为12mm、16mm、19mm、23mm或28mm。在本发明一实施方式中，多个坩埚形成坩埚区域，坩埚区域在坩埚开口方向的一侧设置有碳碳盖板。也就是说，在坩埚区域的顶部设置有碳碳盖板，有利于维持铸锭炉整体的热量；同时避免了坩埚开口区域造成的热量损失，使得坩埚中硅锭各个部分受热均匀一致。进一步的，碳碳盖板的厚度为10mm-30mm。更近一步的，碳碳盖板的厚度为15mm-25mm。具体的，碳碳盖板的厚度可以但不限于为11mm、15mm、20mm、23mm或27mm。请参阅图2，为本发明例一实施方式提供的铸锭炉中多个坩埚设置方式的示意图，其中图2(a)为俯视图，图2(b)为截面图，坩埚10的长度为173mm，宽度为173mm，高度为290mm，壁厚为10mm，多个坩埚10以6×6的方式分布在铸锭炉中，并且堆叠成两层，相邻坩埚10之间通过碳碳板20间隔，坩埚10与铸锭炉之间用石墨板30间隔，多个坩埚10形成坩埚区域，坩埚区域在坩埚10开口方向的一侧设置有碳碳盖板40，坩埚区域在坩埚10开口方向相反的一侧设置有碳碳底板50。

步骤S103：将铸锭后每一所述坩埚制得的硅锭进行检测，将所述硅锭的检测参数与预设参数比较，确定所述硅锭对应的所述硅料的合格程度，所述预设参数包括预设硅锭少子寿命值和预设硅锭电阻率值中的至少一种。

在步骤S103中，通过设定预设参数，对硅锭的检测参数进行分析。在本发明中，检测参数对应于预设参数设定，检测参数包括硅锭少子寿命值和电阻率值中的至少一种。当预设参数为硅锭少子寿命值时，检测参数也为硅锭少子寿命值；当预设参数为电阻率值时，检测参数也为电阻率值；当预设参数为硅锭少子寿命值和电阻率值时，检测参数也为硅锭少子寿命值和电阻率值。在本发明一实施方式中，将硅锭的检测参数与预设参数比较，确定硅锭对应的硅料的合格程度，包括：当硅锭的检测参数大于或等于预设参数时，硅锭对应的硅料合格；当硅锭的检测参数小于预设参数时，硅锭对应的硅料不合格。在本发明一实施方式中，预设硅锭少子寿命均值为1μs，预设硅锭电阻率均值为0.2Ω。在本发明一具体实施方式中，预设参数包括预设硅锭少子寿命值和预设硅锭电阻率值，设定预设硅锭少子寿命均值为1μs，预设硅锭电阻率均值为0.2Ω。进一步的，当硅锭的少子寿命均值等于或大于1μs，硅锭电阻率均值等于或大于0.2Ω时，硅锭对应的硅料合格；当硅锭的少子寿命均值低于1μs，硅锭电阻率均值低于0.2Ω时，硅锭对应的硅料不合格。进一步的，设定第一预设参数，当硅料合格时，将硅锭的检测参数与第一预设参数比较，进一步划分硅锭对应的硅料的用途。更进一步的，第一预设参数包括第一预设硅锭少子寿命值和第一预设硅锭电阻率值中的至少一种。在本发明一具体实施方式中，第一预设参数包括第一预设硅锭少子寿命值和第一预设硅锭电阻率值，设定第一预设硅锭少子寿命均值为1.5μs，第一预设硅锭电阻率均值为0.5Ω。进一步的，当硅锭的少子寿命均值等于或大于1.5μs，硅锭电阻率均值等于或大于0.5Ω时，硅锭对应的硅料合格且可以用于高效铸锭投炉使用。

相关技术中，每个批次硅料进行铸锭检测需要花费一次铸锭时间，大量的不同批次硅料的检测会大大提高检测效率和检测成本。相关技术中，铸锭后对硅锭进行光谱OES检测，每次检测的成本高，且光谱OES检测的检测效率低，对大量的不同批次硅料铸锭形成的硅锭进行检测时，需要花费大量的时间和财力，大大提升硅锭的成本。在本发明中，通过将不同批次的硅料装入坩埚中，多个坩埚置于同一铸锭炉中进行铸锭，通过检测铸锭形成的硅锭质量判断硅料的是否合格，该方法减少了判断硅料质量时使用硅料的数量，并且能够同时对多个批次进行检测，提高检测效率，节约成本，进而有利于降低硅锭的制备成本，各个批次的硅料铸锭过程互不影响；同时，检测参数包括硅锭少子寿命值和硅锭电阻率值中的至少一种，锭少子寿命值和硅锭电阻率值的检测十分方便快速，且检测成本低。

以上所述是本发明的优选实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。