太陽能硅片怎么分刀切面
一、太陽能硅片的生產等級
1、A級(太陽能硅片生產的最高等級);
2、A-1級(有輕微缺陷的);
3、B級(能勉強使用的);
4、C級(可以劃片的);
5、D級(和碎片沒有區別)。
二、根據太陽能硅片的生產等級分刀切面
太陽能光伏電池硅片切割技術是太陽能光伏電池制造工藝中的關鍵部分。該工藝用于處理單晶硅或者多晶硅的固體硅錠。線鋸首先把硅錠切成方塊,然后切成很薄的硅片。硅片就是制造光伏電池的基板。
硅塊被固定于切割臺上,通常一次4 塊。切割臺垂通過運動的切割線切割網,使硅塊被切割成硅片。線鋸必須精確平衡和控制切割線直徑、切割速度和總的切割面積,從而在硅片不破碎的情況下,取得一的硅片厚度,并縮短切割時間。
在硅片切割工藝中主要是單位時間內生產的硅片數量。取決于以下幾個因素:
1) 切割線直徑:更細的切割線意味著更低的截口損失,也就是說同一個硅塊可以生產更多的硅片。然而,切割線更細更容易斷裂。
2) 荷載:每次切割的總面積,等于硅片面積X 每次切割的硅塊數量 X 每個硅塊所切割成的硅片數量。
3) 切割速度:切割臺通過切割線切割網的速度,取決于切割線運動速度,馬達功率和切割線拉力。
4) 易于維護性:線鋸在切割之間需要更換切割線和研磨漿,維護的速度越快,總的生產力就越高。
三、怎樣挑選太陽能電池片硅片
1、外觀:必須無裂紋,無硬傷,無孔洞,無崩邊;
2、物理指標:物理指標包括晶向,晶向偏差,類型,厚度,邊長,垂直度。用相應的測試儀器確定類型,晶向等;用相應測量儀器抽測5點厚度、公差,邊長和對角線長及公差,垂直度等,最重要的是檢查硅片厚度及厚度變化(TTV),低于起生產最低厚度,碎片率就會提高。另外碳、氧含量對硅片品質來說非常重要,一定要進行抽測。
3、電學指標:主要是硅片少子使用壽命和電阻率,硅片的等級主要通過這兩個指標確定。比如目前A級的單晶硅片少子壽命要求大于10μs,電阻率0-6Ω.cm。
四、太陽能電池片分選目的和注意事項
1、目的
使每個組件內各電池片功率在設計范圍內。
2、注意事項
1)、嚴禁裸手接觸電池片;
2)、作業時,電池片要輕取輕放;
3)、開機測試前應對標準片進行校準,測試不同規格電池片時要用不同規格的標準片進行校準;
4)、定時檢查設備是否完好;
5)、測試時眼睛避免直視光源,以防傷害眼睛;
6)、在電池片拆包前先要檢查外包裝有無破損現象,如有則拍照記錄并上報,若無破損可拆包檢查電池片;
7)、每開一包要盡快用完,防止氧化。若無法用完,則要進行密封保存。
硅片的工藝
切割線直徑
更細的切割線意味著更低的截口損失,也就是說同一個硅塊可以生產更多的硅片。然而,切割線更細更容易斷裂。
荷載
每次切割的總面積,等于硅片面積X每次切割的硅塊數量X每個硅塊所切割成的硅片數量 。
切割速度
切割臺通過切割線切割網的速度,這在很大程度上取決于切割線運動速度,馬達功率和切割線拉力。
易于維護性
線鋸在切割之間需要更換切割線和研磨漿,維護的速度越快,總體的生產力就越高。
生產商必須平衡這些相關的因素使生產力達到最大化。更高的切割速度和更大的荷載將會加大切割切割線的拉力,增加切割線斷裂的風險。由于同一硅塊上所有硅片是同時被切割的,只要有一條切割線斷裂,所有部分切割的硅片都不得不丟棄。 然而,使用更粗更牢固的切割線也并不可取,這會減少每次切割所生產的硅片數量,并增加硅原料的消耗量。
硅片厚度也是影響生產力的一個因素,因為它關系到每個硅塊所生產出的硅片數量。超薄的硅片給線鋸技術提出了額外的挑戰,因為其生產過程要困難得多。除了硅片的機械脆性以外,如果線鋸工藝沒有精密控制,細微的裂紋和彎曲都會對產品良率產生負面影響。超薄硅片線鋸系統必須可以對工藝線性、切割線速度和壓力、以及切割冷卻液進行精密控制。
無論硅片的厚薄,晶體硅光伏電池制造商都對硅片的質量提出了極高的要求。硅片不能有表面損傷(細微裂紋、線鋸印記),形貌缺陷(彎曲、凹凸、厚薄不均)要最小化,對額外后端處理如拋光等的要求也要降到最低。 現況
為了滿足市場對于更低成本和更高生產力的要求,新一代線鋸必須提升切割速度,使用更長的硅塊從而提高切割荷載。更細的切割線和更薄的硅片都提升了生產力,同時,先進的工藝控制可以管理切割線拉力以此保持切割線的牢固性。
使用不止一組切割切割線是在保持速度的前提下提高機臺產量的一個創新方法。應用材料公司最新的MaxEdge 系統采用了獨特的兩組獨立控制的切割組件。
MaxEdge是業界第一個專門設計使用細切割線的線鋸系統 ,最低可達到80μm。相對于業界領先的應用材料公司HCT B5線鋸系統,這些改進減少了硅料損失使產量提高多達50%。
更高生產力的線鋸系統在同樣的硅片產量下可以減少機臺數量。因此,制造商可以大幅降低設備、操作人員和維護的成本。
降低硅片的消耗量也就是直接降低了太陽能電力的每瓦成本。
線鋸產品市場
硅片供應商和希望自己控制切片工藝的整合晶體硅光伏組件生產商都需要使用線鋸設備。單晶硅和多晶硅光伏技術都需要使用到它。
大多數光伏線鋸設備是硅片供應商購買的。他們一般生長硅錠或者硅塊、將硅原料切合處理成硅片,最終銷售給光伏電池制造商用于制造電池。業界最成功的應用材料公司HCT B5線鋸系統的裝機量超過500臺,是光伏切片領域的標桿產品。
結論
在光伏領域,線鋸技術的進步縮小了硅片厚度并降低了切割過程中的材料損耗,從而減少了太陽能電力的硅材料消耗量。(因此,線鋸技術對于降低太陽能每瓦成本并最終促使其達到電網平價起到了至關重要的作用。最新最先進的線鋸技術帶來了很多創新,提高了生產力并通過更薄的硅片減少了硅材料的消耗。
【請教】如何切割硅片?
洛陽學子(站內聯系TA)線切割就可以的wachonglong(站內聯系TA)使用金剛石樹脂超薄切割片solgeltech(站內聯系TA)估計不很好切 不過可以問問賣硅片的 或者直接買一寸(2.5cm直徑)硅片
激光晶體的切割
激光可以切割晶體,但是沿晶軸切割和沿折射率主軸切割是有不同的。
看下面解釋:
制備符合硅器件和集成電路制作要求的單晶硅片的工藝,包括滾磨、切割、研磨、倒角、化學腐蝕、拋光,以及幾何尺寸和表面質量檢測等工序。
滾磨 切片前先將硅單晶棒研磨成具有精確直徑的單晶棒,再沿單晶棒的晶軸方向研磨出主、次參考面,用氫氟酸、硝酸和冰醋酸的混合液腐蝕研磨面,稱為減徑腐蝕。
切割 也稱切片,把硅單晶棒切成所需形狀的硅片(如圓片)的工藝。切割分外圓切割、超聲切割、電子束切割和普遍采用的內圓切割等。
研磨 也稱磨片,在研磨機上,用白剛玉或金剛砂等配制的研磨液將硅片研磨成具有一定厚度和光潔度的工藝。有單面研磨和雙面研磨兩種方式。
倒角 為解決硅片邊緣碎裂所引起的表面質量下降,以及光刻涂膠和外延的邊緣凸起等問題的邊緣弧形工藝。倒角方法有磨削、噴砂、化學腐蝕和恰當的拋光等,較普遍采用的是用倒角機以成型的砂輪磨削硅片邊緣,直到硅片邊緣形狀與輪的形狀一致為止。
硅片切割一般有什么難點啊?
現在光伏行業興興向榮,發展迅速。據不完全統計,現在全國已有兩百多家硅片生產企業。2014年中國多晶硅生產規模明顯增長,預計全年產量將超過13萬噸,和2013年的8萬噸相比,同比增加62.5%,其中前三季度多晶硅產量已經達到9.8萬噸。硅片產能迅速增長勢必帶來硅片切割液的需求量增加。但現在硅片切割液呈現的問題依舊比較突出,主要表現在以下五個方面:
1、切割后的表面TTV大,有線痕:由于硅片在切割過程中會發生脆性崩裂或劃痕,影響了硅片表面的粗糙度和翹曲度,使得所加工的硅片總厚度存在誤差。
2、不耐酸耐腐:由于硅片切割設備在酸性環境下會生銹腐蝕,質量差的切割液會加重腐蝕程度,所以如何防腐防銹是判斷硅片切割液優劣的關鍵所在。
3、使用壽命短:現在很多硅片切割液使用的添加劑質量差,不利于切割后清洗,從而縮短了金剛砂線的使用壽命。
4、產生氫氣:切割過程中切屑硅粉由于粒度太細與水反應會釋放出氫氣,長時間的生產積累會產生安全隱患。
5、生產成本高:目前很多切割液由于技術和使用方法的局限,不能回收利用,無形中又增加了企業的運營成本。
由于這五大難題的客觀存在,使得很多硅片生產廠家陷入了困境。不及時解決這個問題,不僅嚴重影響了生產,更會制約企業的長遠發展。
基于以上幾大難題,常州君合科技研制出了一種新型的硅片切割液——金剛砂線切割液。它是一種新型產品,主要用于單晶硅、多晶硅等非金屬脆硬材料的金剛砂線切割,具有優異的潤滑、冷卻、防腐、防銹、氫氣抑制功能,切割后的硅片表面TTV小,無線痕,并且能夠延長金剛砂線的使用壽命。而且無需稀釋,可以直接使用在硅片切割的線切割機床上。由于其優越的潤滑防銹性能,完美的解決了硅片在切割過程中產生的各種問題,減少了生產成本,從而減輕了企業的負擔。
金剛石線切單晶硅片工藝與傳統相比具有哪些優勢,比如楊凌美暢新材料有限公司的
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金剛石線切硅片工藝與傳統工藝相比具有以下好處:
a)、傳統硅片的厚度在 200±20um,而采用金剛石線切割硅片,可生產 100-200±10 um的硅 片, 厚度一致性好,可以進行薄片化,將帶來單位長度硅棒出片數的增加,從而增加毛利率。而 這也是未來市場趨勢之一。
b)TTV 和損傷層方面金剛石線切片工藝有明顯的優勢,TTV為總厚度變化,總厚度變化小,可 以減少碎片率,從而為薄片化提供了基礎,進而提高毛利率 。因為硅片翹曲,做成電池片后,通 過 EL 檢測,發現里面有絲狀裂紋或花斑,在絲印時會造成印刷不均勻,形成碎片率增加或斷柵 。損傷層小,可以減少制絨時間,提高制絨效率。
c)金剛石線切片工藝的硅片表面存在線痕,從而增大了硅片表面積,使硅片光電轉換效率提 高,光電轉換效率為 17.6%–18.1%。
求用細鋼線切割硅片的工藝,我們廠用的是HCTB5的線鋸,可以做到嗎?
晨虹數控是專業從事硬脆材料切割工具研發、制造和服務的高新技術企業。公司生產的電鍍金剛石線鋸設備,廣泛應用于太陽能、LED、半導體、精密光學儀器、國防軍工等行業。
本公司擁有雄厚的技術研發能力,可滿足不同材料的線切割要求。
電鍍金剛石線特性
具有高拉伸強度,電鍍金剛石線的強度為原坯線強度的110%以上。成功解決了電鍍誘發拉應力造成電鍍線脆化的技術難題。
電鍍金剛石線的產品優勢
目前線切割方式
內圓片切割
內圓片切割的材料利用率僅為40%~50%,且存在切縫較寬、出材料較低、面形精度差,表面損傷層深和被加工的工件尺寸受限等缺陷。
砂漿游離多線切割
砂漿游離式多線切割時,切屑和切削沙粒共存于研磨液中,造成切割效率低;并且采用高粘度的冷卻液與切削沙粒和高價值原材料切削混合在一起,分離十分困難,造成原材料的浪費和環境污染。
金剛石線切割
金剛石線制備技術屬于固結磨料顆粒的技術。固結磨料線切割方式基于固結在鋼絲上的磨料顆粒與工件材料之間的二體磨損切割原理,磨料顆粒直接作用于工件上,屬于一種剛性切割加工方法,大大的提高了切割效率。
相對于游離磨料切割方式,機床設備的生產效率顯著提高。
固結磨料線切割方式可以直接地采用低粘度冷卻潤滑液,切屑的回收處理較容易。增效、節能和環保效果十分明顯。
國內外研究現狀
傳統方法 內圓切割、砂漿游離多線切割
金剛石線 樹脂線(把持力低)、電鍍線(把持力高)、釬焊(研發難度大)
金剛石線的種類
樹脂粘結金剛石線 由于受高速切割過程熱量大、樹脂耐高溫低的影響,樹脂粘結金剛石線的應用受到限制。
電鍍金剛石線 電鍍金剛石線被認為是針對太陽能多晶硅等脆硬材料實現高效率、高效切割加工最有發展前景的高技術產品,具有把持力強、耐磨性好、開刃性能好、切割速度快等優點。
太陽能硅片的制造
制造太陽能電池的硅片和其制造方法及裝置,該硅片是由低純度硅
底板和高純度硅層構成,高純度硅層是用熔融狀態的高純度硅的硅原子在低純度硅底板上結
晶凝固而成,可以大大提高硅片的高純度硅的利用率。并提供了六種硅片的制造方法及裝置,
分別是甩脫式硅片制造方法及裝置,傾斜式硅片制造方法及裝置,連續式硅片制造方法及裝
置,模鑄式硅片制造方法及裝置,豎立式硅片制造方法及裝置和滾涂式硅片制造方法和裝置。
超薄太陽能級硅片本體為上、下兩平行平面組成的方形薄片,方形薄片四角為
四個相同的45°倒角,上、下兩平面的距離為165μm-195μm范圍,翹曲度
小于75μm,表面光潔、平整、無瑕疵。超薄太陽能級硅片切割工藝是采用硅
晶棒開方機將硅晶圓棒直接切割成截面為方形、四角為相同45°倒角的八角方
型柱體,切削余料為塊狀,可回爐再利用。還采用優化切割工藝在多線切割機
上切割成超薄太陽能級硅片,保證超薄太陽能級硅片的制造質量,提高生產效
率,降低了超薄太陽能級硅片的制造成本。
在太陽能電池片生產的硅片處理過
程中,硅片可能會從載片籃中浮起。本實用新型包括對稱設置的兩片放置
板,放置板上平行設置有多個放置槽,兩片放置板的一邊通過連接片連接、
另一邊通過連接條連接,形成方筐結構。每個放置板的兩個側邊開有限位
條安裝口,限位條架設在兩片放置板上。所述的限位條為工字形,其四個
角與對應的放置板的安裝口活動連接。本實用新型結構簡單,限位條的設
置有效避免了硅片從載片籃中浮起的發生。
太陽能電池硅片的傳
輸裝置,它包括兩個相同規格的支撐架,每一個支撐架都包括第一梯級和第二
梯級,第一梯級位于第二梯級的外側,第一梯級的高度比第二梯級的高度高。
該太陽能電池硅片的傳輸裝置的優點在于當硅片大小和形狀改變的情況下,不需要更換運輸裝置的任何部分,這樣可以省去了更換后的校準等工作。
關于硅片制作的過程
硅片的等級:
MG-Si → SeG-Si → SoG-Si
提煉要經過一下過程:
石英砂→冶金級硅→提煉和精煉→沉積多晶硅錠→單晶硅→硅片切割。
冶金級硅MG-Si
提煉硅的原始材料是SiO2,主要是砂成分,目前采用SiO2的結晶巖即石灰巖,在大型的電弧爐中用碳還原:SiO2+2C→Si+2CO
定期倒出爐,用氧氣、氧氯混合氣體提純,然后倒入淺槽在槽中凝固,隨后被搗成塊狀。
MG-Si提純為SeG-Si
提煉標準方法為:西門子工。
MG-Si被轉變為揮發性的化合物,接著采用分餾的方法將其冷凝被提純。
工藝程序:用Hcl把細碎的MG-Si變成流體
使用催化劑加速反應進行:Si+3Hcl→SiHcl3+H2
MG-Si →SiHcl3 硅膠工業原材料
為提取MG-Si可加熱混合氣體使SiHcl3 被H2還原,硅以細晶粒的多晶硅形成沉積到電加熱棒上如右:SiHcl3+H2 →Si+3Hcl
SeG-Si提純到SoG-Si
將SeG-Si多晶硅熔融,同時加入器件所需的微量參雜劑,通常采用硼(P型參雜劑)。
在溫度可以精細控制的情況下用籽晶能夠成熔融的硅中拉出大圓柱形的單晶硅棒。直徑過125cm長度為1~2m。
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如何改良硅片切割技術,提高產量和質量?
硅片加工是一個流程,平磨,粘膠,切割,清洗,檢測等環節都會影響到產品的質量,要提高產量的要有質量保證的前提,而這需要整個工序的協調配合