CN112497537A - 一种新型单晶方棒切割方法 - Google Patents

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    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
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Abstract

本发明涉及清洁能源太阳能光伏单晶棒和半导体单晶方棒技术领域，具体涉及一种新型单晶方棒切割方法。包括以下步骤，根据预制硅片尺寸要求，确定斜切角度；利用金刚线切除单晶方棒两端角；从单晶方棒一端依据斜切角度切割，形成单晶硅片。相比现有技术的平面切割法，硅片有效总面积得到了显著增加，硅棒有效利用率也得到了提升。

Description

一种新型单晶方棒切割方法
技术领域
本发明涉及清洁能源太阳能光伏单晶棒和半导体单晶方棒技术领域，具体涉及一种新型单晶方棒切割方法。
背景技术
随着清洁能源的需求增加，太阳能光伏发电也随之增加。在制备过程减少碳排放增加转换效率是众多光伏企业的使命。光伏发电的单晶方硅棒金刚线切片环节实现大尺寸硅片化已经迫在眉睫。
然而现有技术中的单晶硅方棒切割工艺，单晶硅方棒有效利用率低，切割出来的单晶硅片面积较小，硅片总体面积也小，且有效利用率也较低。
发明内容
本发明提供了一种新型单晶方棒切割技术方法，解决了现有切割方法单晶硅方棒有效利用率低，单晶硅片面积小的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了，一种单晶方棒切割方法，包括以下步骤，
根据预制硅片尺寸要求，确定斜切角度；
利用金刚线依据斜切角，切除单晶方棒两端角；
从单晶方棒一端依据斜切角度切割，形成单晶硅片。
进一步的，所述斜切角度切割后形成的最大单晶硅片面积大于或等于硅片面积。
本发明相比现有技术的有益效果：通过将单晶硅棒按照硅片尺寸要求进行斜切，从而显著提高了材料利用率，虽然切除了2端部分斜角料，但从整体切割面积上，相比现有技术的平面切割法，硅片有效总面积得到了显著增加，并且单个硅片面积也得到了提升；以长宽高分别为4000*190.4*171.1的单晶长方体硅棒进行26°斜切为例，其硅片有效总面积增加了27.9％，硅棒有效利用率提高了18％。
附图说明
图1是本发明单晶方棒切割示意图。
1、端角；2、单晶硅切片；S1：单晶硅切片端面面积；θ：斜切角。
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。
本发明实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一参数集合和第二参数集合等是用于区别不同的参数集合，而不是用于描述参数集合的特定顺序。
在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个元件是指两个元件或两个以上元件。
本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，显示面板和/或背光，可以表示：单独存在显示面板，同时存在显示面板和背光，单独存在背光这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如输入/输出表示输入或者输出。
在本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
一种单晶方棒切割方法，包括以下步骤，根据预制硅片尺寸要求，确定斜切角度；利用金刚线，按照斜切角度切除单晶方棒两端角；从单晶方棒一端依据斜切角度切割，形成单晶硅片。
通过将单晶硅棒按照硅片尺寸要求进行斜切，显著提高了材料利用率，虽然切除了2端部分斜角料，但从整体切割面积上，相比现有技术的平面切割法，硅片有效总面积得到了显著增加。
进一步的，所述斜切角度切割后形成的最大单晶硅片面积大于或等于硅片面积。
本发明的目的是按照最优角度多线切割，来提高单晶硅方棒和硅片有效利用率。通过金刚线切割单晶硅方棒将现有切割设备轨道偏移一定角度来实现单硅方棒斜切面，切割单晶硅片。简单改造升级现有切割设备可大幅度提高单晶硅片有效使用面积S1。
实施例1，如图1所示，本发明采用的技术方案如下所述：
首先将总长度为L总的单晶硅方棒，按照预切割硅片面积与单晶硅方棒截面积关系，计算得到的最优斜切角θ，然后按照最优斜切角θ去除两端头尾料1。从而得到表面积为S1的单晶硅方棒。然后将表面积为S1的单晶硅方棒固定在金刚线多线圆硅片切割设备上，平行于单晶硅方棒斜切面，进行斜切形成表面积为S1的单晶硅片，接下来将切割好的单晶硅片进行清洗测量检验得到成品。
示例性的，首先将总长度为4000mm直径
Figure BDA0002738924560000041
的圆形单晶硅圆棒去除多余部分形成，长宽高分别为4000mm*190.4mm*171.1mm的单晶长方体棒→按照预先设定的硅片尺寸，以及硅棒尺寸，选择最优角度26°切割去除两端面，将得到的单晶方棒沿平行于S1面积的斜端面，切割成若干长度为800mm的长方体棒，去一段固定于晶托设备上，然后沿着斜端面依照角度θ角为26°，进行金刚线多线方硅片切割，从而形成190mm*190mm方硅片，最后将切割好的单晶硅片进行清洗测量检验。
根据原有未倾斜角度切割的硅片尺寸168mm*168mm和现有倾斜角度切割的硅片尺寸190mm*190mm做对比得出结论；斜切单晶硅棒后比原有平面切割硅片面积增加↑27.9％，硅棒有效利用率提高了↑18％。因斜切带来硅片侧面形成对应角度的小斜面在后期组件电池片拼接环节正反面相互拼接可抵消掉小斜面，进一步有效的增大了硅片连接面积。
下表1为本申请采用长度为4000，直径为
Figure BDA0002738924560000051
的圆形单晶硅圆棒的切割试验数据。
如下表一所述：
参数类别 ∠° □h □w □mm2 ↑<sup>+</sup> v
参照 0 168 168 28224 0.0％ 0.0％
S1 26 190 190 36100 27.9％ 18％
其中∠°表示斜切角，□h表示切割后长方形长，□w表示切割后长方形宽，□mm2表示截面表面积，↑+表示比原有平面切割法硅片面积增加百分比,v表示硅棒有效利用率。
从中可以看出斜切单晶硅棒后比原有平面切割硅片面积增加↑27.9％，硅棒有效利用率提高了↑18％。
通过将单晶硅棒按照硅片尺寸要求进行斜切，显著提高了材料利用率，虽然切除了2端部分斜角料，但从整体切割面积上，相比现有技术的平面切割硅片面积增加了27.9％，硅棒有效利用率提高了18％，并且所获得的硅片获得了一个斜角边，在利用过程中可以获得一个更大表面积的粘合面，更加有利于对接固定，同时进一步增加了硅片有效利用面积。
示例性的，根据预制硅片的需要，斜切后硅片可以为正方形，也可以为长方形，经过计算后其相比现有技术的平面切割法，硅片有效总面积得到了显著增加，硅棒有效利用率也得到了很大提升。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (2)

1.一种单晶方棒切割方法，其特征在于：包括以下步骤，
根据预制硅片尺寸要求，确定斜切角度；
利用金刚线依据斜切角，切除单晶方棒两端角；
从单晶方棒一端依据斜切角度切割，形成单晶硅片。
2.根据权利要求1所述的单晶方棒切割方法，其特征在于：所述斜切角度切割后形成的最大单晶硅片面积大于或等于硅片面积。
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