CN112720887A - 一种籽晶的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种籽晶的生产工艺，籽晶的加工工艺包括如下步骤：1)将晶棒通过胶水粘在底座上；2)将粘好的晶棒放置于晶向测量仪上进行晶向的定向；3)将定向好的晶棒安装于钻床上进行机加工，加工成柱状的籽晶头、圆台状的连接部以及籽晶棒，且籽晶头、连接部以及籽晶棒之间一体成型，得到籽晶的初制品；4)从钻床上取下初制品后将其安装于倒角设备上进行倒角；5)将倒角后的籽晶制品置于抛光设备上进行打磨抛光得到籽晶成品；6)将籽晶成品置于清洗机中进行一次清洗，洗去表面的油污后再进行二次清洗，洗去表面的氧化物后再进行三次清洗，洗去其表面的污水后将其表面的水擦拭干；本发明提高了籽晶的均匀性和透过性能。

Description

一种籽晶的生产工艺
技术领域
本发明涉及籽晶生产技术领域，尤其涉及一种籽晶的生产工艺。
背景技术
用不同晶向的籽晶做晶种，会获得不同晶向的单晶，随着太阳能利用率的不断提高，光伏发电得到快速发展，硅片作为光伏发电的基础材料，通常是由单晶硅棒切割而成，现有技术中，单晶在制备过程中需要用到籽晶作为母体，以引导并承载单晶硅棒，籽晶是具有和所需晶体相同晶向的小晶体，是生长单晶的种子，也叫晶种，目前的籽晶生产工艺所生产的籽晶成品存在光学均匀性差，透过性能差，不能满足现在的生产需求。为此，我们提出一种籽晶的生产工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种籽晶的生产工艺。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种籽晶的生产工艺，所述籽晶包括柱型的籽晶头，所述籽晶头的底部通过圆台状的连接部连接有与其一体成型的籽晶棒，所述籽晶的加工工艺包括如下步骤：
1)将晶棒通过胶水粘在底座上；
2)将粘好的晶棒放置于晶向测量仪上进行晶向的定向；
3)将定向好的晶棒安装于钻床上进行机加工，加工成柱状的籽晶头、圆台状的连接部以及籽晶棒，且籽晶头、连接部以及籽晶棒之间一体成型，得到籽晶的初制品；
4)从钻床上取下初制品后将其安装于倒角设备上进行倒角；
5)将倒角后的籽晶制品置于抛光设备上进行打磨抛光得到籽晶成品；
6)将籽晶成品置于清洗机中进行一次清洗，洗去表面的油污后再进行二次清洗，洗去表面的氧化物后再进行三次清洗，洗去其表面的污水后将其表面的水擦拭干，完成籽晶的加工。
进一步的，所述硅片是由线切割机切割单晶硅而得到，硅片的厚度为1-1.5cm。
进一步的，所述步骤6)中在一次清洗的过程中在清洗机中加入清洗剂和热水，二次清洗的过程中在清洗剂中加入酸洗液，三次清洗的过程中在清洗剂中加入清水。
进一步的，所述热水的温度为50-70℃。
进一步的，所述清洗剂按重量份数计包括非离子表面活性剂2-6份，磺酸8-10份，三乙醇胺3-8份，去离子水20-40份。
进一步的，所述二次清洗的过程中使用的酸洗液为盐酸和水的混合液，所述盐酸和水的体积比为2:5。
进一步的，所述二次清洗的过程中首先将籽晶置于酸洗液中浸泡30-40min，再开启清洗机进行清洗。
本发明通过加工机械将单晶硅加工成特定的形状，即由籽晶头、连接部和籽晶棒构成，加强了籽晶的强度，加工成型后由倒角设备倒角、抛光设备打磨后清洗得到成品，其中清洗工序采用三次清洗的方式，先用清洗剂清洗洗去籽晶表面的油污和加工所产生的碎屑，再由酸洗液进行酸洗，洗去籽晶表面的氧化物，最后再由清水进行清洗，洗去籽晶表面的酸洗液残留物，提高了籽晶的均匀性和透过性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明籽晶的结构示意图；
图中标号说明：1-籽晶头、2-连接部、3-籽晶棒。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种籽晶的生产工艺，所述籽晶包括柱型的籽晶头1，所述籽晶头1的底部通过圆台状的连接部2连接有与其一体成型的籽晶棒3，所述籽晶的加工工艺包括如下步骤：
1)将晶棒通过胶水粘在底座上；
2)将粘好的晶棒放置于晶向测量仪上进行晶向的定向；
3)将定向好的晶棒安装于钻床上进行机加工，加工成柱状的籽晶头1、圆台状的连接部2以及籽晶棒3，且籽晶头1、连接部2以及籽晶棒3之间一体成型，得到籽晶的初制品；
4)从钻床上取下初制品后将其安装于倒角设备上进行倒角；
5)将倒角后的籽晶制品置于抛光设备上进行打磨抛光得到籽晶成品；
6)将籽晶成品置于清洗机中进行一次清洗，洗去表面的油污后再进行二次清洗，洗去表面的氧化物后再进行三次清洗，洗去其表面的污水后将其表面的水擦拭干，完成籽晶的加工。
通过加工机械将单晶硅加工成特定的形状，即由籽晶头1、连接部2和籽晶棒3构成，加强了籽晶的强度，加工成型后由倒角设备倒角、抛光设备打磨后清洗得到成品，其中清洗工序采用三次清洗的方式，先用清洗剂清洗洗去籽晶表面的油污和加工所产生的碎屑，再由酸洗液进行酸洗，洗去籽晶表面的氧化物，最后再由清水进行清洗，洗去籽晶表面的酸洗液残留物，提高了籽晶的均匀性和透过性能。
优选的，所述硅片是由线切割机切割单晶硅而得到，硅片的厚度为1cm。
优选的，所述步骤6)中在一次清洗的过程中在清洗机中加入清洗剂和热水，二次清洗的过程中在清洗剂中加入酸洗液，三次清洗的过程中在清洗剂中加入清水。
热水和清洗剂配合，将籽晶表面的油污清洗掉，酸洗液将籽晶表面的氧化物清洗掉，清水洗去籽晶表面的残留物，达到提高籽晶的均匀性和透过性能。
优选的，所述热水的温度为50℃。
温度太高，会破坏籽晶的内部的胶水性能，进而影响籽晶的内部结构，温度太低则会导致去油污效果下降。
优选的，所述清洗剂按重量份数计包括非离子表面活性剂2份，磺酸8份，三乙醇胺3份，去离子水20份。
优选的，所述二次清洗的过程中使用的酸洗液为盐酸和水的混合液，所述盐酸和水的体积比为2:5。
盐酸和水以2:5的体积比混合，达到彻底清除籽晶表面的氧化物的效果。
优选的，所述二次清洗的过程中首先将籽晶置于酸洗液中浸泡30min，再开启清洗机进行清洗。
先浸泡30min将籽晶表面的氧化物进行溶解，溶解后再由清洗机进行清洗，清洗效果好。
实施例2
本实施例提供一种籽晶的生产工艺，所述籽晶包括柱型的籽晶头1，所述籽晶头1的底部通过圆台状的连接部2连接有与其一体成型的籽晶棒3，所述籽晶的加工工艺包括如下步骤：
1)将晶棒通过胶水粘在底座上；
2)将粘好的晶棒放置于晶向测量仪上进行晶向的定向；
3)将定向好的晶棒安装于钻床上进行机加工，加工成柱状的籽晶头1、圆台状的连接部2以及籽晶棒3，且籽晶头1、连接部2以及籽晶棒3之间一体成型，得到籽晶的初制品；
4)从钻床上取下初制品后将其安装于倒角设备上进行倒角；
5)将倒角后的籽晶制品置于抛光设备上进行打磨抛光得到籽晶成品；
6)将籽晶成品置于清洗机中进行一次清洗，洗去表面的油污后再进行二次清洗，洗去表面的氧化物后再进行三次清洗，洗去其表面的污水后将其表面的水擦拭干，完成籽晶的加工。
优选的，所述硅片是由线切割机切割单晶硅而得到，硅片的厚度为1.5cm。
优选的，所述步骤6)中在一次清洗的过程中在清洗机中加入清洗剂和热水，二次清洗的过程中在清洗剂中加入酸洗液，三次清洗的过程中在清洗剂中加入清水。
优选的，所述热水的温度为70℃。
优选的，所述清洗剂按重量份数计包括非离子表面活性剂6份，磺酸10份，三乙醇胺8份，去离子水40份。
优选的，所述二次清洗的过程中使用的酸洗液为盐酸和水的混合液，所述盐酸和水的体积比为2:5。
优选的，所述二次清洗的过程中首先将籽晶置于酸洗液中浸泡40min，再开启清洗机进行清洗。
实施例3
本实施例提供一种籽晶的生产工艺，所述籽晶包括柱型的籽晶头，所述籽晶头1的底部通过圆台状的连接部2连接有与其一体成型的籽晶棒3，所述籽晶的加工工艺包括如下步骤：
1)将晶棒通过胶水粘在底座上；
2)将粘好的晶棒放置于晶向测量仪上进行晶向的定向；
3)将定向好的晶棒安装于钻床上进行机加工，加工成柱状的籽晶头1、圆台状的连接部2以及籽晶棒3，且籽晶头1、连接部2以及籽晶棒3之间一体成型，得到籽晶的初制品；
4)从钻床上取下初制品后将其安装于倒角设备上进行倒角；
5)将倒角后的籽晶制品置于抛光设备上进行打磨抛光得到籽晶成品；
6)将籽晶成品置于清洗机中进行一次清洗，洗去表面的油污后再进行二次清洗，洗去表面的氧化物后再进行三次清洗，洗去其表面的污水后将其表面的水擦拭干，完成籽晶的加工。
优选的，所述硅片是由线切割机切割单晶硅而得到，硅片的厚度为1.35cm。
优选的，所述步骤6)中在一次清洗的过程中在清洗机中加入清洗剂和热水，二次清洗的过程中在清洗剂中加入酸洗液，三次清洗的过程中在清洗剂中加入清水。
优选的，所述热水的温度为64℃。
优选的，所述清洗剂按重量份数计包括非离子表面活性剂3.5份，磺酸9.2份，三乙醇胺5.8份，去离子水36份。
优选的，所述二次清洗的过程中使用的酸洗液为盐酸和水的混合液，所述盐酸和水的体积比为2:5。
优选的，所述二次清洗的过程中首先将籽晶置于酸洗液中浸泡37min，再开启清洗机进行清洗。
取40根相同的单晶硅分成4组，每组10根，分别标号为A、B、C、D，其中A组按照现有的技术进行加工得到10根籽晶，标号为A1，B组按照实施例1中的技术进行加工得到10根籽晶，标号为B1，C组按照实施例2中的技术进行加工得到10根籽晶，标号为C1，D组按照实施例3中的技术进行加工得到10根籽晶，标号为D1，由籽晶检测仪检测籽晶的强度、均匀性和透过性能，得到的数据如下表。
强度N/cm2 均匀性 透光性
A1 20 均匀化程度差 透光性差
B1 40 均匀化程度良 透光性良
C1 40 均匀化程度良 透光性良
D1 40 均匀化程度优 透光性优
其中籽晶的内部结构颗粒的粒径为5-10nm的均匀化程度为良，籽晶的内部结构颗粒的粒径小于5nm的均匀化程度为优，籽晶的内部结构颗粒的粒径大于10nm的均匀化程度为差；其中籽晶的光的透过率为90％-95％的透光性为良，籽晶的光的透过率大于99％的透光性为优，籽晶的光的透过率小于90％的透光性为差。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种籽晶的生产工艺，其特征在于：所述籽晶包括柱型的籽晶头，所述籽晶头的底部通过圆台状的连接部连接有与其一体成型的籽晶棒，所述籽晶的加工工艺包括如下步骤：
1)将晶棒通过胶水粘在底座上；
2)将粘好的晶棒放置于晶向测量仪上进行晶向的定向；
3)将定向好的晶棒安装于钻床上进行机加工，加工成柱状的籽晶头、圆台状的连接部以及籽晶棒，且籽晶头、连接部以及籽晶棒之间一体成型，得到籽晶的初制品；
4)从钻床上取下初制品后将其安装于倒角设备上进行倒角；
5)将倒角后的籽晶制品置于抛光设备上进行打磨抛光得到籽晶成品；
6)将籽晶成品置于清洗机中进行一次清洗，洗去表面的油污后再进行二次清洗，洗去表面的氧化物后再进行三次清洗，洗去其表面的污水后将其表面的水擦拭干，完成籽晶的加工。
2.根据权利要求1所述的一种籽晶的生产工艺，其特征在于：所述硅片是由线切割机切割单晶硅而得到，硅片的厚度为1-1.5cm。
3.根据权利要求1所述的一种籽晶的生产工艺，其特征在于：所述步骤6)中在一次清洗的过程中在清洗机中加入清洗剂和热水，二次清洗的过程中在清洗剂中加入酸洗液，三次清洗的过程中在清洗剂中加入清水。
4.根据权利要求3所述的一种籽晶的生产工艺，其特征在于：所述热水的温度为50-70℃。
5.根据权利要求4所述的一种籽晶的生产工艺，其特征在于：所述清洗剂按重量份数计包括非离子表面活性剂2-6份，磺酸8-10份，三乙醇胺3-8份，去离子水20-40份。
6.根据权利要求3所述的一种籽晶的生产工艺，其特征在于：所述二次清洗的过程中使用的酸洗液为盐酸和水的混合液，所述盐酸和水的体积比为2:5。
7.根据权利要求6所述的一种籽晶的生产工艺，其特征在于：所述二次清洗的过程中首先将籽晶置于酸洗液中浸泡30-40min，再开启清洗机进行清洗。
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