CN109093867A - 太阳能单晶硅棒细线化切割方法 - Google Patents

太阳能单晶硅棒细线化切割方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能单晶硅棒细线化切割方法，采用多线切割的工艺进行单晶硅棒切割，金刚线切割走线方式采用大新线正向切割与大旧线反向切割相结合的工艺；采用进刀线速度低、中间部位切割速度高的切割工艺。本发明主要效果体现是：采用大新线工艺正向切割，大返线旧线切割，改善了因金刚线磨损较大，造成不良品；改善了金刚线单段磨损程度不均一问题，使得金刚线利用率提高，降低单片金刚线耗线量；采用进刀线速度低，增加了硅棒与钢线磨损程度均一化，改善了进刀位置TTV值偏大现象，提高了A级硅片成品率。

Description

太阳能单晶硅棒细线化切割方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池制造技术领域，尤其涉及一种太阳能单晶硅棒细线化切割方法。
背景技术
太阳能硅片是太阳能光伏组件的核心原辅材料，其质量的稳定性、可靠性对组件的质量影响至关重要，硅片绒面的形成是通过利用硅的各向异性腐蚀，表面形成几百万个四面椎体，吸收多次射入的反射和折射光线，增加了光的吸收率，提高了电池的短电路电流和转换效率。
硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分。为了更好地了解硅片在转换效率的性能表现，提高对各批次原材料硅片稳定性的监控，保证电池成品的可靠性，提高生产综合效率，需要从原始硅片切割工艺条件基础上进行优化改进。
发明内容
本发明提出了尤其涉及太阳能单晶硅棒细线化切割方法，以方便实施金刚线细线化、硅片薄片化，提高硅片切割效率。
为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
一种太阳能单晶硅棒细线化切割方法，包括以下步骤：
S1：对单晶硅棒进行粘接处理，将其固定至切割设备的工装上；
S2：对粘接后的单晶硅棒进行的表面卫生粗处理；
S3：对表面卫生粗处理后的单晶硅棒进行上机修正线网对刀，并在线网与单晶硅棒之间安装第一辅助装置，形成硅棒待切割状态；
S4：将碱性溶液和纯水形成的稀释液通入第一辅助装置内，由第一辅助装置喷射出，且喷射点为线网与单晶硅棒的交点的切点；并使喷射的稀释液完全覆盖裸露切割状态下的线网；
S5：对单晶硅棒进行切割形成单晶硅片，其中，切割包括低速进刀切割与高速出刀切割，其中低速进刀切割对应的线网为进线，高速出刀切割对应的线网为出线；当所述低速进刀切割的进线达到一预定量时，由所述高速出刀切割至切割结束；且所述进线与所述出线的转换过程存在方向差异，以自动转换；
S6：对形成的单晶硅片进行脱胶预处理；
S7：对单晶硅片进行脱胶。
其中，所述步骤S1中的粘接处理包括：
S11:采用粘接剂将一树脂板粘接至切割设备的工装上；
S12:采用粘接剂将单晶硅棒粘接至所述树脂板上。
其中，所述粘接剂具体为采用双组份粘接剂和固化剂按照1:1混合搅拌形成。
其中，所述表面卫生粗处理具体为采用酒精浸湿后的无尘纸擦拭单晶硅棒表面。
其中，所述第一辅助装置为砂浆管。
其中，所述第一辅助装置在安装过程中需进行定位，定位要求为第一辅助装置的最低喷液侧壁为15-20mm，距离平整成型线网5mm，第一辅助装置的喷液口的喷液间隙为2-3mm，安装第一辅助装置的整机固定调节装置处于水平状态。
其中，所述步骤S5中的所述预定量为4.5km-5km。
其中，所述低速进刀切割的切割线速分为两段控制，第一段的切割线速控制为最高切割线速的50％，第二段的切割线速控制为最高切割线速的70％。
其中，所述自动转换具体为：首先从放线轮向收线轮走线800m，其次从收线轮向放线轮走线700m，此切割过程收线轮共计走线100m；当持续放线量增加至4.5km-5km时，收线轮和放线轮功能对换，放线轮走线700m，收线轮走线800m，此周期放线轮共计走线100m。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，存在以下的优点和积极效果：
(1)本发明提供的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，采用低速进刀切割与高速出刀切割相配合，并且低速进线与高速出线的转换过程存在方向差异，以自动转换；因而可直接降低硅片表面线痕触摸手感度，降低硅片TTV的均值变化，提高硅片的质量；
(2)本发明提供的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，降低了金刚线的磨损速度，提高了金刚线的利用率，降低了单片线耗。
(3)本发明提供的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，通过线量差值变化，实现线轮方向自动转换，降低硅片异常发生概率，降低因人为因素导致辅材的浪费。
附图说明
图1为本发明实施例提供的太阳能单晶硅棒细线化切割方法的流程示意图。
图2为本发明实施例提供的切片机切割原理示意图；
图3为本发明实施例提供的切割钢线硅片示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的太阳能单晶硅棒细线化切割方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1-图3，如图1至图3所示，本发明实施例提供的太阳能单晶硅棒细线化切割方法包括以下步骤：
S1：对单晶硅棒进行粘接处理，将其固定至切割设备的工装上；
其中，所述粘接处理包括：
S11:采用粘接剂将一树脂板粘接至切割设备的工装上；
S12:采用粘接剂将单晶硅棒粘接至所述树脂板上。
其中，切割设备为已有的切割设备，因而本发明不做具体介绍。
所述粘接剂具体为采用双组份粘接剂和固化剂按照1:1混合搅拌形成。其中，单晶硅棒的尺寸例如为156mm×156mm，粘接的环境温度控制在25±2℃。
S2：对粘接后的单晶硅棒进行的表面卫生粗处理；
具体地，所述表面卫生粗处理具体为采用酒精浸湿后的无尘纸擦拭单晶硅棒表面，以去除单晶硅棒表面的粉尘和多余的粘接剂。
S3：对表面卫生粗处理后的单晶硅棒进行上机修正线网对刀，并在线网与单晶硅棒之间安装第一辅助装置，形成硅棒待切割状态；
其中，所述第一辅助装置为砂浆管。所述第一辅助装置在安装过程中需进行定位，定位要求为第一辅助装置的最低喷液侧壁为15-20mm，距离平整成型线网5mm，第一辅助装置的喷液口的喷液间隙为2-3mm，安装第一辅助装置的整机固定调节装置处于水平状态。
S4：将碱性溶液和纯水形成的稀释液通入第一辅助装置内，由第一辅助装置喷射出，且喷射点为线网与单晶硅棒的交点的切点；并使喷射的稀释液完全覆盖裸露切割状态下的线网；所述稀释液对单晶硅棒的切割进行冷却、分散、润滑。
其中，所述碱性溶液例如为切割液或冷却液，所述碱性溶液与所述纯水的混合比例为按照质量比1:500混合，混合的反应温度为25℃。
S5：对单晶硅棒进行切割形成单晶硅片，其中，切割包括低速进刀切割与高速出刀切割，其中低速进刀切割对应的线网为进线(新线)，高速出刀切割对应的线网为出线(旧线)；当所述低速进刀切割的进线达到一预定量时，由所述高速出刀切割至切割结束；且所述进线与所述出线的转换过程存在方向差异，以自动转换；
其中，切割材质为电镀金刚线，金刚石的颗粒密度为120-130个/mm。所述预定量为4.5km-5km。所述低速进刀切割的切割线速分为两段控制，第一段的切割线速控制为最高切割线速的50％，第二段的切割线速控制为最高切割线速的70％。
结合图2及图3所示，其中，图2中的标号1代表放线轮(未使用的金刚线)，标号5代表收线轮(已使用的金刚线)，标号2代表待加工的单晶硅棒，标号3代表单晶硅棒的切割方向，标号4代表稀释液。图3中的标号A代表电镀金刚线，B代表切割的硅片。所述自动转换具体为：首先从放线轮1向收线轮5走线800m，其次从收线轮5向放线轮1走线700m，此切割过程收线轮5共计走线100m；当持续放线量增加至4.5km-5km时，收线轮5和放线轮1功能对换，放线轮1走线700m，收线轮5走线800m，此周期放线轮1共计走线100m。
S6：对形成的单晶硅片进行脱胶预处理；具体地，通过酸性混合溶液并加热至一定温度，从而软化胶水，促使硅片与树脂板自然分离。
其中，酸性混合溶液具体为：酸性溶液与纯水按照质量比为1：6混合，反应温度为60℃±5℃；酸性溶液例如为乳酸或脱胶剂。
S7：对单晶硅片进行脱胶。
本发明提供的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，测试容易实现，测试成本比较低，对硅片切割良率有效的提高。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种太阳能单晶硅棒细线化切割方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对单晶硅棒进行粘接处理，将其固定至切割设备的工装上；
S2：对粘接后的单晶硅棒进行的表面卫生粗处理；
S3：对表面卫生粗处理后的单晶硅棒进行上机修正线网对刀，并在线网与单晶硅棒之间安装第一辅助装置，形成硅棒待切割状态；
S4：将碱性溶液和纯水形成的稀释液通入第一辅助装置内，由第一辅助装置喷射出，且喷射点为线网与单晶硅棒的交点的切点；并使喷射的稀释液完全覆盖裸露切割状态下的线网；
S5：对单晶硅棒进行切割形成单晶硅片，其中，切割包括低速进刀切割与高速出刀切割，其中低速进刀切割对应的线网为进线，高速出刀切割对应的线网为出线；当所述低速进刀切割的进线达到一预定量时，由所述高速出刀切割至切割结束；且所述进线与所述出线的转换过程存在方向差异，以自动转换；
S6：对形成的单晶硅片进行脱胶预处理；
S7：对单晶硅片进行脱胶。
2.如权利要求1所述的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，其特征在于，所述步骤S1中的粘接处理包括：
S11:采用粘接剂将一树脂板粘接至切割设备的工装上；
S12:采用粘接剂将单晶硅棒粘接至所述树脂板上。
3.如权利要求2所述的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，其特征在于，所述粘接剂具体为采用双组份粘接剂和固化剂按照1:1混合搅拌形成。
4.如权利要求1所述的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，其特征在于，所述表面卫生粗处理具体为采用酒精浸湿后的无尘纸擦拭单晶硅棒表面。
5.如权利要求1所述的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，其特征在于，所述第一辅助装置为砂浆管。
6.如权利要求1或5所述的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，其特征在于，所述第一辅助装置在安装过程中需进行定位，定位要求为第一辅助装置的最低喷液侧壁为15-20mm，距离平整成型线网5mm，第一辅助装置的喷液口的喷液间隙为2-3mm，安装第一辅助装置的整机固定调节装置处于水平状态。
7.如权利要求1所述的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，其特征在于，所述步骤S5中的所述预定量为4.5km-5km。
8.如权利要求7所述的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，其特征在于，所述低速进刀切割的切割线速分为两段控制，第一段的切割线速控制为最高切割线速的50％，第二段的切割线速控制为最高切割线速的70％。
9.如权利要求7所述的太阳能单晶硅棒细线化切割方法，其特征在于，所述自动转换具体为：首先从放线轮向收线轮走线800m，其次从收线轮向放线轮走线700m，此切割过程收线轮共计走线100m；当持续放线量增加至4.5km-5km时，收线轮和放线轮功能对换，放线轮走线700m，收线轮走线800m，此周期放线轮共计走线100m。
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