CN108044819A - 一种硅棒切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅棒切割方法，硅棒经过加热处理，使硅棒达到指定温度后切片。该硅棒切割方法中，硅棒在切片前经过加热处理，使得硅棒内外温度加热至指定温度，减小硅棒内外温度差，使得粘棒胶固化产生的热应力不足以使硅棒表面的损伤加剧，经过加热处理的硅棒，加工的硅片的四周崩缺缺陷低，有利于提升切割良率，进而降低电池片的生产成本。

Description

一种硅棒切割方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种硅棒切割方法。

背景技术

随着能源危机以及雾霾、温室效应等环境问题的日趋严重，能源转型迫在眉睫。由于光伏能源具备清洁无污染，储量大等优势，光伏行业受到各国政府的大力支持，技术上取得了巨大的进步，得到越来越广泛的应用，太阳能成为当今最具发展潜力的新能源之一。

在过去的十年间，随着光伏贸易争端的升级以及行情的波动，光伏产业出现过产能过剩的现象，但市场对光伏清洁能源的需求仍会稳步增加，光伏发电已经进入大规模推广应用的时代。

实现光伏发电的器件是太阳能电池，主要分为晶硅(分为单晶和多晶)、薄膜以及第三代太阳能电池，其中技术最成熟、应用最广泛的就是晶硅太阳能电池，从目前的技术发展趋势来看，晶硅电池在未来10年内仍将保持其主导地位。经过了近十年的持续努力，我国晶硅电池产业取得了飞速的发展。光伏度电成本大幅下降，从2007年的8￥/kWh降低至2016年的0.7￥/kWh，降幅达到了80％以上。光伏发电成本逐步接近平价电力，产业链日趋成熟。目前我国光伏产业的头等目标仍然是脱离财政补贴、实现平价上网，在市场环境下与传统能源火电、水电等相竞争。达成平价上网的目标，是各个光伏企业的奋斗目标和努力方向，因此，唯有不断降低光伏制造的成本，才能使得光伏能源具备竞争性，得到市场的认可。对于晶体硅太阳能电池光伏组件，其硅片成本占总成本25％-30％，而硅片的加工成本占到硅片成本的35％左右，硅片加工成本的降低是硅片环节降低成本的主要方向。

现有技术中，硅片加工技术主要有多线砂浆切割和金刚线切割两种。其中，多线砂浆切割是广泛采用的技术，其加工原理是由切割线的运动将磨料带到切割区域，在切割线的高速运动下，磨料在硅晶体表面滚动、摩擦、嵌入到材料的加工表面，使之产生裂纹和破碎，最终实现材料去除的目的。该技术的关键在于磨料的切割能力以及切割过程中的热力学行为，在实际应用中，选用聚乙二醇和碳化硅配置成悬浮液，通过砂浆管把砂浆罐内的砂浆喷撒到线网上，利用钢线携带砂浆与硅棒相对磨削达到切割的目的，同时，切割中使用过的砂浆通过回流系统再次流回到砂浆罐中，砂浆循环使用直至切割完成。而金刚线切割是将金刚石采用粘接或电镀的方式固定在直钢丝上进行高速往返切割，其优势主要体现在以下方面：(1)切割效率提升明显，大大降低了设备折旧；(2)锯缝损失较少，硅料成本降低；(3)硅片表面粗糙度及表面残留金属杂质含量低，电池效率有0.1-0.2％的提升；(4)环保，使用水性切削液，避免了导致高COD的聚乙二醇的引入。

基于上述切割优势，单多晶先后通过引入金刚线切割技术大幅降低了硅片成本，砂浆切片市场占比快速下降，逐渐退出硅片加工历史舞台。但由于金刚线切片线速较砂浆切片高2倍以上，且采用往返走线方式，在加工硅片边缘形成规律的锯齿状切割纹路，导致金刚线硅片边缘崩缺缺损比例高于砂浆硅片，尤其是进入冬季后，硅棒因表面发射率高，其表面温度低于室温，在粘接硅棒时，粘棒胶固化时产生的大量热量使得硅棒表面与内部温差加大，造成硅棒热应力集中，从而导致硅棒与固定胶接触的粘胶面崩缺比例更高，无论单、多晶，边缘崩缺是金刚线硅片的主要不良，各硅片企业，均把降低硅片崩缺比例，列入重要改善项目，降低硅片崩缺是降低成本的主要途径之一。

因此，亟需一种降低硅片边缘崩缺的硅棒切割方法。

发明内容

本发明的目的在于提出一种硅棒切割方法，可以降低硅棒切割得到的硅片的崩缺率，提高硅片的质量，有利于降低电池片的生产成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种硅棒切割方法，硅棒经过加热处理使硅棒达到指定温度后切片。

其中，所述加热处理为硅棒通电加热、热辐射加热或恒温水浴超声波加热至指定温度。

其中，所述指定温度为40℃-50℃。例如指定温度可以为40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃。

其中，所述硅棒通电加热进行加热处理具体包括：

硅棒相对的两端与电源连接，调整所述电源电压，使所述硅棒内的电流维持稳定，并加热至所述指定温度。

其中，所述电源的电压为12V-24V，所述硅棒内的电流为10A-15A。例如电源的电压可以为12V、14V、16V、18V、20V、22V、24V；硅棒内的电流可以为10A、11A、12A、13A、14A、15A。

其中，通电加热的时间为10-15min。例如通电加热的时间为10min、11min、12min、13min、14min、15min即可将硅棒加热到指定温度。

其中，所述硅棒通过恒温水浴超声波加热方法进行加热处理时，超声波频率为40kHz-80kHz，水浴温度为40℃-50℃。例如，超声波频率可以为40kHz、45kHz、50kHz、55kHz、60kHz、65kHz、70kHz、75kHz、80kHz；水浴温度可以为40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃。

其中，超声波加热的时间为15-25min。例如超声波加热的时间为15min、17min、19min、21min、23min、25min即可将硅棒加热到指定温度。

其中，所述硅棒进行加热处理前进行表面粗糙度分选，表面粗糙度小于指定粗糙度的硅棒进行加热处理，大于指定粗糙度的硅棒经过研磨处理后进行表面粗糙度分选。

其中，所述指定粗糙度为0.05μm。

其中，所述硅棒在加热处理之后以及切片之前还包括表面氧化。

其中，所述硅棒在强氧化性溶液内氧化；或

所述硅棒在强氧化性气体内氧化；或

所述硅棒在空气或氧气中高温氧化。

其中，所述强氧化性溶液为双氧水或硝酸。

其中，所述双氧水的浓度为1-5％。例如可以为1％、2％、3％、4％、5％。

其中，所述硝酸的浓度为10-15％。例如可以为10％、12％、13％、14％、15％。

其中，当硅棒在强氧化性溶液内氧化时，硅棒的氧化时间为0.5min-30min，氧化温度为10℃-80℃。例如硅棒的氧化时间可以为0.5min、2.5min、5min、10min、15min、20min、25min、30min；氧化温度可以为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃。

其中，所述强氧化性气体为臭氧。

其中，臭氧的浓度为1.2-1.5mg/L。例如可以为1.2mg/L、1.3mg/L、1.4mg/L、1.5mg/L。

其中，当硅棒在强氧化性气体内氧化时，硅棒的氧化时间为10min-60min，氧化温度为10℃-200℃。例如硅棒的氧化时间可以为10min、20min、30min、40min、50min、60min；氧化温度可以为10℃、30℃、50℃、70℃、90℃、110℃、130℃、150℃、170℃、190℃、200℃。

其中，当硅棒在空气或氧气内高温氧化时，硅棒的氧化时间为0.01min-60min，氧化温度为600℃-1400℃。例如硅棒的氧化时间可以为0.01min、10min、20min、30min、40min、50min、60min；氧化温度可以为600℃、680℃、760℃、840℃、920℃、1000℃、1080℃、1160℃、1240℃、1320℃、1400℃。

有益效果：本发明提供了的硅棒切割方法，硅棒在切割前经过加热处理，使得硅棒内外温度加热至指定温度，减小硅棒内外温度差，使得粘棒胶固化产生的热应力不足以使硅棒表面的损伤加剧，经过加热处理的硅棒，加工的硅片的四周崩缺缺陷小，有利于提升切割良率，进而降低电池片的生产成本。

附图说明

图1是本发明提供的硅棒切割方法的流程图；

图2是本发明提供的硅棒表面粗糙度分选的流程图；

图3是本发明提供的硅棒加热装置的结构示意图。

其中：

1、电源；2、电极；21、阴极；22、阳极；3、传送带；4、夹紧组件；41、液压缸；42、固定板；43、弹性元件；5、硅棒。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种硅棒切割方法，硅棒经过加热处理，使硅棒内外温度加热至指定温度后切片。其中，加热处理是指将硅棒加热，使硅棒内外的温度均匀升高至指定温度，切片可以采用金刚线切割技术。

经研究发现，硅片边缘崩缺的一个主要原因为硅棒表面温度变化引起的应力集中，在切割过程中，热应力较均匀的硅棒加工的硅片崩缺率较低，因此本实施例的硅棒切割方法中，加热处理可以减小硅棒内外温度差，缓解硅棒在粘棒时因粘棒胶固化放热引起的热应力集中，使得粘棒胶固化产生的热应力不足以使硅棒表面的损伤加剧，经过加热处理的硅棒，加工的硅片的四周崩缺缺陷小，有利于提升切割良率，进而降低电池片的生产成本。

本实施例中加热处理可以通过对硅棒通电加热的方式实现，具体的，硅棒相对的两端与电源连接，调整电源的电压，使得硅棒内的电流维持稳定，并加热至指定温度。指定温度在30℃以上可以取得较好的效果，优选的，指定温度可以为40℃-50℃，例如指定温度可以为40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃，本实施例中，硅棒加热的优选的指定温度为40℃。硅棒加热至该温度范围时，可以有效缓解粘棒时，粘棒胶固化放热引起的热应力，进而降低加工的硅片的崩缺缺陷率。

在硅棒通电加热的过程中，维持硅棒内的电流稳定，可以使硅棒按照一定的加热速率均匀升温，有利于提高硅棒内外温度的均匀性，进而进一步缓解粘棒胶固化放热对硅棒的影响。一般而言，生产得到的硅棒的长度大约为350mm，为获得较好的加热处理效果，加持在硅棒两端的电源电压可以为12V-24V，使硅棒内的电流为10A-15A。具体的，电源的电压可以为12V、14V、16V、18V、20V、22V、24V，电源的电压优选为12V；对应的硅棒内的电流可以为10A、11A、12A、13A、14A、15A，硅棒内的电流优选为10A。在上述范围内的电流可以使硅棒在10min-15min内加热至指定温度，例如通电加热的时间为10min、11min、12min、13min、14min、15min即可将硅棒加热到指定温度，加热效率高。且由于加工硅片的硅棒的电阻较均匀，使得通电加热时，硅棒内外温升均匀，提高硅棒内外温度的均匀性，加热处理的效果好。

本实施例中还提供了一种硅棒加热装置，以便通过通电加热的方式对硅棒进行加热处理。

如图3所示，硅棒加热装置包括电源1、电极2、传输组件和夹紧组件4，电极2包括阳极22和阴极21，且阳极22和阴极21相对设置，且分别与电源1连通。传输组件设置在阴极21和阳极22的下方，硅棒5通过传输组件传送至指定位置，即阴极21和阳极22之间，使得硅棒5的两端分别与阴极21和阳极22相对设置。当硅棒5传送至指定位置后，通过夹紧组件4驱动电极2移动，使阴极21和阳极22相向运动，从而使得电极2的阴极21和阳极22分别与硅棒5的两端抵接，进而使电源1、阳极22、硅棒5和阴极21形成通路，电流经过硅棒5，进而加热硅棒5。其中，硅棒5的两端是指硅棒5上任意对立的两个面。为避免电极2污染硅棒5，电极2可以采用石墨电极或银等扩散系数很小的金属电极，防止电极元素向硅棒5内扩散。

本实施例中的硅棒加热装置，利用硅棒5本身具有一定电阻的特性，将电流经过硅棒5并加热硅棒5至指定温度，加热效率高，且由于光伏行业的硅棒5电阻均匀性较优，使得硅棒5通电加热的均匀性好，硅棒5温度分布更均匀，从而有利于减小硅棒5热应力，避免应力集中，减少硅棒在切割过程中硅片崩边的比例，有利于降低硅片的加工成本。本实施例中的电源1可以为交变电源或直流电源，为提高加热效率，电源1优选为交变电源。相比现有技术中通过小太阳辐射加热硅棒5，本实施例中的硅棒加热装置具有加热效率高、加热均匀性好以及安全性高等优点。

具体而言，夹紧组件4包括相对设置于电极2外侧的液压缸41和固定板42，液压缸41和固定板42分别位于传输组件的两侧，且分别与阳极22和阴极21连接，具体的，可以是阴极21与固定板42连接、阳极22与液压缸41连接，也可以是阳极22与固定板42连接、阴极21与液压缸41连接。本实施例中，固定板42与阴极21连接，液压缸41的活塞杆与阳极22连接，传输组件包括传送带3，硅棒5放置在传送带3上。当硅棒5传送至指定位置后，硅棒5的一端与阳极22相对，另一端与阴极21相对，此时液压缸41工作，活塞杆带动阳极22向靠近硅棒5的方向移动，从而推动阳极22与硅棒5抵接，并推动硅棒5与阴极21抵接，从而将整个回路导通。

为更好的控制电极2对硅棒5两端施加的力，减小硅棒5受到的冲击，避免硅棒5损坏，固定板42和阴极21之间还可以设置弹性元件43，本实施例中，弹性元件43为弹簧，弹簧的一端与固定板42连接，另一端与阴极21连接。当液压缸41施加推力时，阳极22与硅棒5接触并推动硅棒5与阴极21抵接，此时弹簧受力压缩，不仅可以缓冲硅棒5与阴极21之间的冲击力，保护硅棒5，还可以确保阴极21和硅棒5接触，有利于降低接触电阻。

为进一步减小接触电阻，电极2朝向硅棒5的端面还可以设置有石墨纸或导电胶层等导电介质连接电极2与晶体硅棒5。石墨纸和导电胶层可以增加电极2与硅棒5的接触面积，保证电极2与硅棒5的良好接触。

当电极2与硅棒5之间填充石墨纸时，可以将石墨纸剪裁为与硅棒5的端面大小相同，从而使石墨与硅棒5完全接触，降低石墨纸与硅棒5之间的接触电阻；还可以对石墨纸的表面进行去除氧化物工艺处理，以保证石墨纸和电极2、硅棒5形成良好的导电接触，也有利于降低电极2和硅棒5之间的接触电阻。

本实施例中，通过夹紧组件4对电极2和硅棒5接触端施加压力，通过调整施加的压力，可以保证电极2与硅棒5的良好接触，并减小接触电阻，从而减少电能在电极2和硅棒5接触位置的消耗，减少能源浪费。在其他实施例中，夹紧组件4也可以通过其他传动结构实现对硅棒5和电极2的夹紧，例如可以为丝杠螺母机构，本实施例中不对夹紧组件4的具体驱动方式做特别限定。

为确保硅棒5通过传送带3能够传动到指定位置，保证硅棒5与电极2相对位置精度，硅棒加热装置还可以包括控制组件和位置传感器，控制组件与位置传感器电连接，控制组件和传送带连接，位置传感器可以为红外线传感器或霍尔传感器。具体的，位置传感器包括接收端和发射端，接收端可以设置在传送带3上，发射端可以设置在传送带3旁，当接收端随传送带3运动到与发射端相对的位置时，也就是当硅棒5所在的位置与电极2的位置相对时，此时接收端向控制组件发送位置信号，控制组件根据该位置信号控制传送带3停止运动，从而保证硅棒5的端部与电极2的端部相对设置，以便夹紧组件4夹紧硅棒5后通电加热。当然，也可以是接收端设置在传送带3旁，发射端设置在传送带3上，也可以保证传送带3传动至指定位置。

为提高硅棒加热装置的工作效率，电极2的数量可以为多组，多组电极2沿传输组件的传送方向等间隔设置，传送带3上设置有多个间隔设置的硅棒工位，用于放置硅棒5，当传送带3传送至指定位置时，每个硅棒工位均与一组电极2对应设置，相邻的阴极21连通，相邻的阳极22连通，使多个硅棒5并联，从而使硅棒加热装置一次可以同时加热多个硅棒5，提高工作效率。

多组电极2可以是相互独立的，每组电极2均包括一个独立的阴极21和一个独立的阳极22，每个阳极22连接一个独立的液压缸41，以便单独控制每个硅棒5两端与电极2之间的压力，灵活性较好。

多组电极2也可以如图3所示共用一个阴极21，阴极21可以为长条形，并沿传输组件的传送方向设置，长条形的阴极21相对设置有多个独立的阳极22，每个阳极22均对应一个液压缸41，也可以实现批量加热硅棒5。当然，多组电极2中也可以包括一个共用的长条形的阳极22及与阳极22相对设置有多个独立的阴极21，或是包括一个共用的长条形的阴极21和一个共用的长条形的阳极22，均可以实现硅棒5的批量加热。多组电极2的具体设置情况可以根据实际工况确定。

为方便硅棒5与传送带3的定位，保证传送带3停止后，多个硅棒5分别与一组电极2对应，传送带3上可以等间隔设置有多个硅棒工位，硅棒工位上设置有方便硅棒5定位的定位结构，定位结构可以为与硅棒5相适配的凹槽，或是凸设在传动带上的导向柱，导向柱围成硅棒5的限位区间，从而保证硅棒5与电极2的定位精度。

本实施例中，硅棒加热装置通过对硅棒5通电加热，将硅棒5加热至指定温度后，电源1停止供电。为监测硅棒5的加热温度，避免硅棒5加热温度过低或过高，硅棒加热装置还可以设置有温度传感器，温度传感器与控制组件连接，当温度传感器检测到硅棒5的温度达到指定温度时，控制组件控制电源1停止供电，从而保证硅棒5加热温度的准确性。

经研究发现，硅片边缘崩缺的另一个主要因素为硅棒5表面粗糙度，硅棒5表面较粗糙度会加重硅棒5内的应力集中，表面粗糙度低且处理过程热应力较均匀的硅棒5加工硅片崩缺率较低。因此，本实施例中，如图1和图2所示，硅棒5在进行加热处理前还需要进行表面粗糙度分选，表面粗糙度大于指定粗糙度的硅棒5为不合格硅棒，不合格硅棒需要进行研磨减小表面粗糙度，使其表面粗糙度合格后再进行加热处理，防止表面粗糙度不合格的硅棒5进入切片工序，降低硅棒5加工的硅片崩缺缺陷率。

具体的，指定粗糙度可以为0.05μm，切割的硅棒5一般为长方体，在分选硅棒5时，可以使用粗糙度测试仪测试硅棒5四个侧面的粗糙度，例如使用便携式表面粗糙度测试仪在硅棒5侧面区域内每2cm选取一个测试点进行测试，将四个侧面的粗糙度均小于指定粗糙度的硅棒5为合格硅棒，不符合要求的硅棒5为待磨面硅棒，待磨面硅棒进行表面研磨，经测试符合分选标准的合格硅棒可以进入加热处理工序。

经过表面粗糙度分选，可以避免表面粗糙度较大的硅棒5进入切片工序，从而提高进行切片的硅棒5的质量，降低加工的硅片的崩缺率，有利于提高硅片的质量，降低电池片的生产成本。

为进一步降低硅片的崩缺率，硅棒5在经过加热处理后，还可以经过表面氧化后再进行切片。表面氧化可以在硅棒5的表面形成一层致密的氧化膜，氧化膜的硬度较低，能够对硅棒5起到保护和缓冲的作用，起到钝化的效果，修复硅棒5表面的损失，从而减小表面裂纹的产生和扩展，使得硅棒5抗断裂强度提升，切片过程中，金刚线切割的作用力不足以使硅片的边缘产生崩缺、硅落等缺陷，减小制成损耗，降低了硅片崩缺的比例，提高加工的硅片的良率。

硅棒5的表面氧化可以是硅棒5在强氧化性溶液或强氧化性气体内氧化，也可以是硅棒5在空气或氧气中进行高温氧化。其中，强氧化性溶液可以为双氧水或硝酸；强氧化性气体可以为臭氧。

当硅棒5放置在强氧化性溶液内氧化时，硅棒5的氧化时间为0.5min-30min，氧化温度为10℃-80℃。当强氧化性溶液为双氧水时，双氧水的浓度为1-5％。例如可以为1％、2％、3％、4％、5％，双氧水的浓度优选为3％；当强氧化性溶液为硝酸时，硝酸的浓度为10-15％。例如可以为10％、12％、13％、14％、15％，硝酸的浓度优选为12％。

具体的，硅棒5的氧化时间可以为0.5min、2.5min、3min、5min、10min、15min、20min、25min、30min，优选的氧化时间为3min；氧化温度可以为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃，氧化温度优选为40℃。该条件下，可以使硅棒5的表面形成一层致密的氧化膜，修复硅棒5表面缺陷，在切片时保护硅棒5，避免硅片出现崩缺、硅落等缺陷。

在其他实施例中，硅棒5也可以放置在臭氧等强氧化性气体内氧化。当硅棒5在臭氧内氧化时，臭氧的浓度可以为1.2-1.5mg/L，例如可以为1.2mg/L、1.3mg/L、1.4mg/L、1.5mg/L，其中，本实施例中臭氧的浓度优选为1.5mg/L。硅棒5的氧化时间为10min-60min，氧化温度为10℃-200℃。具体的，硅棒5的氧化时间可以为10min、15min、20min、30min、40min、50min、60min，氧化时间优选为15min；氧化温度可以为10℃、30℃、50℃、70℃、90℃、110℃、130℃、150℃、170℃、190℃、200℃，氧化温度优选为30℃。在该条件下，硅棒5在强氧化性气体内也可以形成一层致密的氧化膜。

在其他实施例中，硅棒5可以放置在空气或氧气内进行高温氧化，较高的反应温度可以弥补空气或氧气的氧化性，当硅棒5在空气或氧气内高温氧化时，硅棒5的氧化时间为0.01min-60min，氧化温度为600℃-1400℃。具体的，硅棒5的氧化时间可以为0.01min、10min、20min、30min、40min、50min、60min，氧化时间优选为30min；氧化温度可以为600℃、680℃、760℃、840℃、920℃、1000℃、1080℃、1160℃、1240℃、1320℃、1400℃，氧化温度优选为840℃。

硅棒5经过表面氧化后即可进行切片，在切片之前，可以将两根或两根以上的270-320mm的硅棒5通过粘棒胶拼接成较长的硅棒5，之后将硅棒5固定在切割位置，本实施例中以硅棒5采用金刚线切割为例进行介绍。

多根长硅棒5可以通过环氧树脂胶或丙烯酸树脂胶粘接在树脂板上，其中树脂板已提前粘接在工件板上，工件板固定在金刚线切割机的基座上，使得多根硅棒5平行设置形成硅棒5组。

硅棒5组固定完成后，可以将切割用的金刚线从金刚线切割机的放线室的放线轮上引出，通过小导轮将金刚线布置在主辊上对应的线槽内。由于切割时长度较长的硅棒5是由多个长度较短的硅棒5粘接而成，在切割时，如果金刚线的切割位置为多个硅棒5的拼接位置，会导致金刚线在切割过程中会出现空切，即金刚线位于拼接的缝隙处，未与硅棒5接触，金刚线空切很容易导致金刚线崩断，影响硅棒5的切割效率。为解决上述问题，当主辊上金刚线布置到一半时，进行分线网作业，预留与硅棒5之间的拼缝个数相同的线网缝隙；待金钢线布满整个主辊后，将金刚线的线头引出至金刚线切割机的收线室的收线轮，完成线网的布线工作；之后根据硅棒5之间的拼接的位置，调整线网缝隙的位置，保证金刚线在切割的过程中，能够始终与硅棒5接触，避免金刚线出现空切的现象，从而避免金刚线崩断。

金刚线布置完成后，打开金刚线切割机的冷却液供应系统，使冷却液以6000-9000立方/小时的流量供出，冷却液的温度可以设置为19℃-21℃，本实施例中，冷却液的流量优选为8500立方/小时、冷却液温度优选为20℃。通过设置在放线轮和收线轮处的张力调整机构调整金刚线的张力，使得金刚线的张力为10.5N-12N，例如可以为10.5N、11N、11.5N、12N，金刚线的张力优选为12N。该张力范围满足金刚线的切割要求，且能够避免金刚线崩断。之后启动金刚线切割机，使得金刚线在收线轮和放线轮之间移动，此时金刚线不与硅棒5接触，即金刚线切割机空转热机，以检测金刚线切割机是否存在故障隐患。热机结束后，基座以0.2-3.2mm/min向金刚线运动，金刚线以25-30m/s的速度转动，实现双向切割。具体的，基座的运动速度可以为0.2mm/min、0.8mm/min、1.4mm/min、2mm/min、2.5mm/min、2.6mm/min、3.2mm/min；金刚线的线速可以为25m/s、26m/s、27m/s、28m/s、29m/s、30m/s；本实施例中，基座的运动速度优选为2.5mm/min，金刚线的线速度优选为28m/s。

切割完成后，停机、取下硅棒5组，对切割形成的硅片进行机械能脱胶、清洗和分选，完成硅棒5的切割。

如表1所示，将采用本实施例中的切割方法切割硅棒后得到的数据与按现有技术中的切割方法切割硅棒后得到的数据进行比较，可以得出，本实施例中的硅棒切割方法可以降低硅片的崩缺缺陷，提高硅片的良率，从而降低硅棒的切割成本。

表1

加工方法	切割刀数	直通率	A合计	崩边合计	制程损耗
						常规切割方法	644	93.99％	89.95％	2.91％	3.16％
本实施例中切割方法	56	95.41％	92.42％	2.15％	2.61％

实施例2

本实施例提供了一种硅棒5切割方法，其与实施例1中的硅棒5切割方法大致相同，与实施例1不同的是，本实施例中，硅棒5通过恒温水浴超声波加热方式进行加热处理。

具体的，当硅棒5通过恒温水浴超声波加热方法进行加热处理时，超声波频率可以为40kHz-80kHz，水浴温度可为40℃-50℃。例如，超声波频率可以为40kHz、45kHz、50kHz、55kHz、60kHz、65kHz、70kHz、75kHz、80kHz；水浴温度可以为40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃。本实施例中，超声波频率优选为45kHz，水浴温度优选为40℃。

采用上述参数的超声波加热方式，超声波加热的时间为15-25min时，即可将硅棒5加热至指定温度，完成加热处理。具体的，超声波加热的时间为15min、17min、19min、21min、23min、25min即可将硅棒5加热到指定温度。

在其他实施方式中，硅棒5也可以通过热辐射的方式进行加热处理，例如通过小太阳辐射加热，也可以将硅棒5加热至指定温度。

本实施例的硅棒切割方法中，硅棒5依次经过表面粗糙度分选和加热处理，表面粗糙度分选可以避免粗糙度不合格的硅棒5进入切片工序，从而避免因硅棒5表面较粗糙度而加重硅棒5内的应力集中，进而降低硅棒5加工硅片崩缺率。加热处理可以减小硅棒内外温度差，缓解硅棒在粘棒时因粘棒胶固化放热引起的热应力集中，使得粘棒胶固化产生的热应力不足以使硅棒表面的损伤加剧，经过加热处理的硅棒，加工的硅片的四周崩缺缺陷低，有利于提升切割良率，进而降低电池片的生产成本。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种硅棒切割方法，其特征在于，硅棒经过加热处理使硅棒达到指定温度后切片。

2.如权利要求1所述的硅棒切割方法，其特征在于，所述加热处理为硅棒通电加热、热辐射加热或恒温水浴超声波加热至指定温度。

3.如权利要求2所述的硅棒切割方法，其特征在于，所述指定温度为40℃-50℃。

4.如权利要求2所述的硅棒切割方法，其特征在于，所述硅棒通电加热进行加热处理具体包括：

硅棒相对的两端与电源连接，调整所述电源的电压，使所述硅棒内的电流维持稳定，并加热至所述指定温度。

5.如权利要求4所述的硅棒切割方法，其特征在于，所述电源的电压为12V-24V，所述硅棒内的电流为10A-15A。

6.如权利要求2所述的硅棒切割方法，其特征在于，所述硅棒通过恒温水浴超声波加热方法进行加热处理时，超声波频率为40kHz-80kHz，水浴温度为40℃-50℃。

7.如权利要求1所述的硅棒切割方法，其特征在于，所述硅棒进行加热处理前进行表面粗糙度分选，表面粗糙度小于指定粗糙度的硅棒进行加热处理，大于指定粗糙度的硅棒经过研磨处理后再次进行表面粗糙度分选。

8.如权利要求7所述的硅棒切割方法，其特征在于，所述指定粗糙度为0.05μm。

9.如权利要求1-8中任一项所述的硅棒切割方法，其特征在于，所述硅棒在加热处理之后以及切片之前还包括表面氧化。

10.如权利要求9所述的硅棒切割方法，其特征在于，所述硅棒在强氧化性溶液内进行氧化；或

所述硅棒在强氧化性气体内氧化；或

所述硅棒在空气或氧气中高温氧化。