CN112920751B - 单晶小硅块拼接切割用的uv胶膜及制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单晶小硅块拼接切割用的UV胶膜，其特征在于：包括由UV树脂形成的UV树脂层和分别粘贴在UV树脂层两侧的离型层，所述UV树脂由以下质量份数的原料配制而成：30~45质量份的基材定型胶，20~50质量份的改性UV光固化树脂，0.5~1质量份的光引发剂，5~10质量份的溶剂。本发明的UV胶膜，应用于单晶小硅块的拼接切割工艺，使得切割后的硅片和厚片在脱胶清洗工序实现自动脱离工件板，提高了工作效率；本发明的UV胶膜，应用于单晶小硅块的拼接切割工艺，提高了厚片作为可回收硅料的利用率。本发明的UV胶膜及其原料的制备方法简单，生产成本低，易于实现。

Description

单晶小硅块拼接切割用的UV胶膜及制备方法和应用
技术领域
本发明涉及单晶硅块切割领域，尤其涉及一种单晶小硅块拼接切割用的UV胶膜及制备方法和应用。
背景技术
随着人们越来越重视环保问题，世界各国对绿色能源的需求正与日俱增，太阳能电池片及组件受到越来越多的关注。硅片作为生产太阳能电池片及组件的原材料，如何提高硅料的利用率以及提高工作效率显得尤为重要。
现有的单晶小硅块切割技术，如图1，是将单晶小硅1与单晶小硅块1拼接成大硅块2，再将大硅块2用环氧胶水粘贴到工件板3上，相邻两个单晶小硅1之间的拼接缝6会有环氧胶水渗入，分线网切割大硅块2制得硅片4，同时切割后拼接缝两侧会产出两片粘连的厚片5，硅片4和厚片5再通过质量百分比浓度为30%的乳酸溶液浸泡清洗进行脱胶，硅片4由于很薄容易脱离工件板，但厚片5却很难从工件板上脱离，并且两块厚片5中间存在环氧胶水导致粘连在一起，难以分开，该厚片作为废料报废，造成硅料浪费。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提出一种单晶小硅块拼接切割用的UV胶膜，能够使得硅片及厚片在脱胶清洗工序中容易从工件板上分离。
本发明的第二个目的是提出基于上述单晶小硅块拼接切割用的UV胶膜的制备方法。
本发明的第三个目的是提出基于上述单晶小硅块拼接切割用的UV胶膜的应用。
技术方案：本发明所采用的技术方案是一种单晶小硅块拼接切割用的UV胶膜，包括由UV树脂形成的UV树脂层和分别粘贴在UV树脂层两侧的离型层，所述UV树脂由以下质量份数的原料配制而成：30~45质量份的基材定型胶，20~50质量份的改性UV光固化树脂，0.5~1质量份的光引发剂，5~10质量份的溶剂。
优选的，所述光引发剂选自2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮和2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一种。
优选的，所述溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸乙酯和丙酮中的一种。
优选的，所述UV胶膜的厚度为20~100um。
本发明还提供了上述UV胶膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备UV树脂：将30~45质量份的基材定型胶，20~50质量份的改性UV光固化树脂和0.5~1质量份的光引发剂混合，加入溶剂，调节粘度为2500~4500mPa·s，得UV树脂；
（2）在离型层的一侧涂布一层UV树脂形成UV树脂层，之后在所述UV树脂层的表面再覆一层离型层，烘干得UV胶膜。
优选的，步骤（1）中，所述基材定型胶的制备方法如下：
将3mL苯乙烯、25mL丙烯酸异辛酯、15mL丙烯酸丁酯、15mL甲基丙烯酸甲酯、8mL醋酸乙烯酯、30mL甲苯、30mL二甲苯和30mL乙酸乙酯混合搅拌，滴加1.5mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min得混合液Ⅰ；
将1mL苯乙烯、4mL丙烯酸异辛酯、6mL丙烯酸丁酯、4mL甲基丙烯酸甲酯、和3mL醋酸乙烯酯混合得混合液Ⅱ；
将混合液Ⅱ滴加至混合液Ⅰ，80℃保温搅拌30min；
继续滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min，得混合液Ⅲ；
将15mL二甲苯、15mL甲苯和20mL乙酸乙酯混合液混合搅拌得混合液Ⅳ，将混合液Ⅳ以及4g萜烯树脂加入到混合液Ⅲ中，80℃保温搅拌2h，冷却过滤得基材定型胶。
优选的，步骤（1）中，所述改性UV光固化树脂的制备方法如下：
将40g对苯二酚、100mL丙烯酸和3g四丁基溴化铵混合溶解，得混合液A；
取200g环氧树脂E51溶液，90℃回流脱水30min，持续搅拌下滴加混合液A，110℃恒温反应4h，测量酸值低于8mgKOH/g，降温至80℃并加入50mL苯乙烯进行稀释，得改性UV光固化树脂。
本发明还提供了上述UV胶膜的应用，用于单晶小硅块的拼接切割工艺，所述UV胶膜粘贴于相邻两个单晶小硅块之间的拼接缝及边缘，对粘贴在工件板上的多个单晶小硅块实现无缝保护。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的UV胶膜，应用于单晶小硅块的拼接切割工艺，使得切割后的硅片和厚片在脱胶清洗工序实现自动脱离工件板，提高了工作效率。
本发明的UV胶膜，应用于单晶小硅块的拼接切割工艺，提高了厚片作为可回收硅料的利用率。
本发明的UV胶膜及其原料的制备方法简单，生产成本低，易于实现。
附图说明
图1是现有技术中单晶小硅块拼接切割的工艺流程结构示意图；
图2是本发明的UV胶膜用于单晶小硅块拼接的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明提供了一种单晶小硅块拼接切割用的UV胶膜，包括由UV树脂形成的UV树脂层和分别粘贴在UV树脂层两侧的离型层，所述UV树脂由以下质量份数的原料配制而成：30~45质量份的基材定型胶，20~50质量份的改性UV光固化树脂，0.5~1质量份的光引发剂，5~10质量份的溶剂。
在本发明中，所述UV树脂的原料中，基材定型胶的含量为30~45质量份，具体可以为30质量份、31质量份、32质量份、33质量份、34质量份、35质量份、36质量份、37质量份、38质量份、39质量份、40质量份、41质量份、42质量份、43质量份、44质量份或45质量份。
在本发明中，所述UV树脂的原料中，改性UV光固化树脂的含量为20~50质量份，具体可以为20质量份、21质量份、22质量份、23质量份、24质量份、25质量份、26质量份、27质量份、28质量份、29质量份、30质量份、31质量份、32质量份、33质量份、34质量份、35质量份、36质量份、37质量份、38质量份、39质量份、40质量份、41质量份、42质量份、43质量份、44质量份、45质量份、46质量份、47质量份、48质量份、49质量份或50质量份。
在本发明中，所述UV树脂的原料中，光引发剂优选包括2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮和2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一种，更优选为2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦。其含量为0.5~1质量份，具体可以为0.5质量份、0.6质量份、0.7质量份、0.8质量份或1.0质量份。
在本发明中，所述UV树脂的原料中，溶剂优选包括甲苯、二甲苯、乙酸乙酯和丙酮中的一种，更优选为乙酸乙酯。其含量为5~10质量份，具体可以为5质量份、6质量份、7质量份、8质量份、9质量份或10质量份。
在本发明中，所述离型层优选包括离型PET或离型纸。
实施例1
本实施例提供了一种单晶小硅块拼接切割用的UV胶膜，包括由UV树脂形成的UV树脂层和分别粘贴在UV树脂层两侧的离型层，UV树脂由以下质量份数的原料配制而成：30质量份的基材定型胶， 50质量份的改性UV光固化树脂， 1质量份的2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，5质量份的乙酸乙酯。
其中，本实施例的离型层为离型PET。
上述UV胶膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备UV树脂：将30~45质量份的基材定型胶，20~50质量份的改性UV光固化树脂和0.5~1质量份的光引发剂混合，加入溶剂，调节粘度为2500~4500mPa·s，得UV树脂。
其中，基材定型胶的制备方法如下：
将3mL苯乙烯、25mL丙烯酸异辛酯、15mL丙烯酸丁酯、15mL甲基丙烯酸甲酯、8mL醋酸乙烯酯、30mL甲苯、30mL二甲苯和30mL乙酸乙酯混合搅拌，滴加1.5mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min得混合液Ⅰ；
将1mL苯乙烯、4mL丙烯酸异辛酯、6mL丙烯酸丁酯、4mL甲基丙烯酸甲酯、和3mL醋酸乙烯酯混合得混合液Ⅱ；
将混合液Ⅱ滴加至混合液Ⅰ，80℃保温搅拌30min；
继续滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min，得混合液Ⅲ；
将15mL二甲苯、15mL甲苯和20mL乙酸乙酯混合液混合搅拌得混合液Ⅳ，将混合液Ⅳ以及4g萜烯树脂加入到混合液Ⅲ中，80℃保温搅拌2h，冷却过滤得基材定型胶。
其中，改性UV光固化树脂的制备方法如下：
将40g对苯二酚、100mL丙烯酸和3g四丁基溴化铵混合溶解，得混合液A；
取200g环氧树脂E51溶液，90℃回流脱水30min，持续搅拌下滴加混合液A，110℃恒温反应4h，测量酸值，当酸值低于8mgKOH/g，降温至80℃并加入50mL苯乙烯进行稀释，得改性UV光固化树脂。
本实施例中，原料基材定型胶和改性UV光固化树脂可根据产能需求按比例合成。
（2）在离型层的一侧涂布一层UV树脂形成UV树脂层，之后在所述UV树脂层的表面再覆一层离型层，100℃烘干3min得UV胶膜。
实施例2
本实施例提供了一种单晶小硅块切割用的UV胶膜，包括由UV树脂形成的UV树脂层和分别粘贴在UV树脂层两侧的离型层，UV树脂由以下质量份数的原料配制而成：45质量份的基材定型胶，20质量份的改性UV光固化树脂，0.5质量份的2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，10质量份的乙酸乙酯。
其中，本实施例的离型层为离型纸。
上述UV胶膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备UV树脂：将30~45质量份的基材定型胶，20~50质量份的改性UV光固化树脂和0.5~1质量份的光引发剂混合，加入溶剂，调节粘度为2500~4500mPa·s，得UV树脂。
其中，基材定型胶的制备方法如下：
将3mL苯乙烯、25mL丙烯酸异辛酯、15mL丙烯酸丁酯、15mL甲基丙烯酸甲酯、8mL醋酸乙烯酯、30mL甲苯、30mL二甲苯和30mL乙酸乙酯混合搅拌，滴加1.5mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min得混合液Ⅰ；
将1mL苯乙烯、4mL丙烯酸异辛酯、6mL丙烯酸丁酯、4mL甲基丙烯酸甲酯、和3mL醋酸乙烯酯混合得混合液Ⅱ；
将混合液Ⅱ滴加至混合液Ⅰ，80℃保温搅拌30min；
继续滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min，得混合液Ⅲ；
将15mL二甲苯、15mL甲苯和20mL乙酸乙酯混合液混合搅拌得混合液Ⅳ，将混合液Ⅳ以及4g萜烯树脂加入到混合液Ⅲ中，80℃保温搅拌2h，冷却过滤得基材定型胶。
其中，改性UV光固化树脂的制备方法如下：
将40g对苯二酚、100mL丙烯酸和3g四丁基溴化铵混合溶解，得混合液A；
取200g环氧树脂E51溶液，90℃回流脱水30min，持续搅拌下滴加混合液A，110℃恒温反应4h，测量酸值，当酸值低于8mgKOH/g，降温至80℃并加入50mL苯乙烯进行稀释，得改性UV光固化树脂。
本实施例中，原料基材定型胶和改性UV光固化树脂可根据产能需求按比例合成。
（2）在离型层的一侧涂布一层UV树脂形成UV树脂层，之后在所述UV树脂层的表面再覆一层离型层，80℃烘干5min得UV胶膜。
实施例3
将实施例1制得的UV胶膜用于单晶小硅块的拼接切割工艺。
如图2，使用时，首先将至少两个单晶小硅块1沿厚度方向拼接成大硅块2；其次将UV胶膜7粘贴于大硅块2中相邻两个单晶小硅块1之间的短边拼接缝6及边缘，实现无缝保护；再将大硅块2贴有UV胶膜7的一面用环氧胶水粘贴到工件板3上，固化后分线网切割，获得硅片及位于拼接缝两侧的厚片；最后将硅片和厚片通过质量百分比浓度为30%的乳酸溶液浸泡清洗进行脱胶，由于相邻两个单晶小硅块之间的拼接缝没有环氧胶水渗入，因此脱胶清洗时硅片及厚片自动从工件板上脱离，同时拼接缝两侧的两片厚片也实现了自动分离，厚片进行回收利用。

Claims (7)

1.一种单晶小硅块拼接切割用的UV胶膜的应用，用于单晶小硅块的拼接切割工艺，其特征在于：所述UV胶膜包括由UV树脂形成的UV树脂层和分别粘贴在UV树脂层两侧的离型层，所述UV树脂由以下质量份数的原料配制而成：30~45质量份的基材定型胶，20~50质量份的改性UV光固化树脂，0.5~1质量份的光引发剂，5~10质量份的溶剂；
所述UV胶膜的应用包括：首先将至少两个单晶小硅块沿厚度方向拼接成大硅块；其次将所述UV胶膜粘贴于相邻两个单晶小硅块之间的拼接缝及边缘，实现无缝保护；再将大硅块贴有所述UV胶膜的一面用环氧胶水粘贴到工件板上，固化后对大硅块进行分线网切割，获得硅片及位于拼接缝两侧的厚片。
2.根据权利要求1所述的UV胶膜的应用，其特征在于：所述光引发剂选自2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮和2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的UV胶膜的应用，其特征在于：所述溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸乙酯和丙酮中的一种。
4.根据权利要求1所述的UV胶膜的应用，其特征在于：所述UV胶膜的厚度为20~100μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的UV胶膜的应用，其特征在于：所述UV胶膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备UV树脂：将30~45质量份的基材定型胶，20~50质量份的改性UV光固化树脂和0.5~1质量份的光引发剂混合，加入溶剂，调节粘度为2500~4500mPa·s，得UV树脂；
（2）在离型层的一侧涂布一层UV树脂形成UV树脂层，之后在所述UV树脂层的表面再覆一层离型层，烘干得UV胶膜。
6.根据权利要求5所述的UV胶膜的应用，其特征在于：步骤（1）中，所述基材定型胶的制备方法如下：
将3mL苯乙烯、25mL丙烯酸异辛酯、15mL丙烯酸丁酯、15mL甲基丙烯酸甲酯、8mL醋酸乙烯酯、30mL甲苯、30mL二甲苯和30mL乙酸乙酯混合搅拌，滴加1.5mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min得混合液Ⅰ；
将1mL苯乙烯、4mL丙烯酸异辛酯、6mL丙烯酸丁酯、4mL甲基丙烯酸甲酯、和3mL醋酸乙烯酯混合得混合液Ⅱ；
将混合液Ⅱ滴加至混合液Ⅰ，80℃保温搅拌30min；
继续滴加1.0mL BPO引发剂，80℃保温搅拌30min，得混合液Ⅲ；
将15mL二甲苯、15mL甲苯和20mL乙酸乙酯混合液混合搅拌得混合液Ⅳ，将混合液Ⅳ以及4g萜烯树脂加入到混合液Ⅲ中，80℃保温搅拌2h，冷却过滤得基材定型胶。
7.根据权利要求5所述的UV胶膜的应用，其特征在于：步骤（1）中，所述改性UV光固化树脂的制备方法如下：
将40g对苯二酚、100mL丙烯酸和3g四丁基溴化铵混合溶解，得混合液A；
取200g环氧树脂E51溶液，90℃回流脱水30min，持续搅拌下滴加混合液A，110℃恒温反应4h，测量酸值低于8mgKOH/g，降温至80℃并加入50mL苯乙烯进行稀释，得改性UV光固化树脂。
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