Process for producing a polycrystalline silicon ingot

Details Process for producing a polycrystalline silicon ingot Process for producing a polycrystalline silicon ingot

C - Chemistry, Metallurgy

01

B

C01B 33/02 (2006.01)

Patent

CA 2587222

Provided is a process in which a polycrystalline silicon ingot improved in life time characteristics, which are correlated with the conversion efficiency of solar wafers, is inexpensively produced by the ordinary-pressure hydrogen-atmosphere melting method. In the process, the generation of oxygen and impurities in the silicon melt is inhibited and light-element impurities are removed through reaction or crystallization. Fine crystal grains can be grown at a high rate, and a high-purity polycrystalline silicon ingot having a crystal structure reduced in crystal defect can be grown. A silicon raw material is melted in an atmosphere of 100% hydrogen at ordinary pressure or an elevated pressure to prepare a silicon melt and simultaneously dissolve hydrogen in the silicon melt. The silicon melt containing hydrogen dissolved therein is solidified. Thereafter, the solid is held at a high temperature around the solidification temperature to grow silicon crystal grains in the solid phase and thereby obtain a polycrystalline silicon ingot.

L~invention concerne un procédé peu coûteux de fabrication d~un lingot de silicium polycristallin ayant des caractéristiques améliorées de durée de vie qui sont en corrélation avec l~efficacité de conversion de plaquettes solaires, ledit procédé consistant en une fusion sous atmosphère d~hydrogène et pression ordinaire. Dans ledit procédé, la génération d~oxygène et d~impuretés dans la fonte de silicium est inhibée et les impuretés à éléments légers sont éliminées par réaction ou cristallisation. On peut faire croître des grains cristallins fins à une vitesse élevée ainsi qu~un lingot de silicium polycristallin à pureté élevée ayant une structure cristalline avec peu de défauts. Une matière brute de silicium est fondue dans une atmosphère constituée à 100 % d~hydrogène sous pression ordinaire ou pression élevée pour préparer une fonte de silicium et simultanément dissoudre de l~hydrogène dans la fonte de silicium. Ladite fonte de silicium contenant de l~hydrogène dissous est solidifiée, après quoi le solide est maintenu à température élevée aux alentours de la température de solidification pour faire croître des grains cristallins de silicium en phase solide et ainsi obtenir un lingot de silicium polycristallin.

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