CN114396420A - 一种硅块拼接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅块拼接方法，包括如下步骤：将多个硅块依次竖放在载台的V形槽中，使每个硅块都有一对相邻的侧面分别贴靠V形槽的一对侧壁；使相邻两个硅块的端面通过拼棒胶进行粘接，且通过在相邻两个硅块的端面之间插入垫片来控制相邻两个硅块之间的间隙；然后将V形槽中的多个硅块向V形槽的端壁推挤，使相邻两个硅块之间粘接牢固，最终使多个硅块结合形成硅棒。本发明能将多个较薄或较短的硅块拼接粘棒成硅棒，以便后续实施磨面、倒角、切片等工序，最终将硅块制成硅片。本发明可避免或减少后续切片过程中产生崩边。本发明拼接的硅块可以是圆硅棒开方所形成的较薄或较短的硅块，可以提高圆硅棒的利用率，降低硅片的制备成本。
Description
技术领域
本发明涉及光伏领域，具体涉及一种硅块拼接方法。
背景技术
太阳能电池由硅片制成，硅片分为单晶硅片和多晶硅片，其中单晶硅片一般由单晶硅棒切割而成。具体的，一般先将单晶硅圆棒开方成方棒，再将方棒加工成单晶硅片。单晶硅圆棒开方会产生大量较薄或较短的硅块。
这些较薄或较短的硅块需要经过磨面、倒角、切片等工序，才能加工成合格的硅片。而这些硅块具有如下特点，使得硅块加工难度大增：
1）单个硅块很难进行磨面和倒角加工，故需要将多个硅块端面对端面拼接粘棒成硅棒后（相邻两个硅块的端面通过拼棒胶粘接在一起），才方便实施磨面、倒角、切片等工序；
2）不同硅块的端面尺寸存在偏差，为避免硅块拼歪，在硅块拼接过程中，要确保每个硅块至少有两个侧面对齐；
3）为了使拼接的硅块粘接牢固，需要对拼接在一起的硅块施加一定的挤压力（对硅块拼接出的硅棒两端施加一定的挤压力），直至相邻两个硅块端面之间的拼棒胶固化；而硅块的端面可能存在一定的斜度，若拼接时相邻两个硅块的端面直接贴靠，拼接粘棒完成后，相邻两个硅块之间存在挤压应力，后续切片过程中易产生崩边；因此，拼接时相邻两个硅块的端面之间必须留足间隙。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅块拼接方法，其能将多个较薄或较短的硅块拼接粘棒成硅棒，以便后续实施磨面、倒角、切片等工序，最终将硅块制成硅片。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种硅块拼接方法，采用拼接工装对硅块进行拼接粘棒；
所述硅块包括：分设在硅块厚度方向两端的一对端面，以及位于该对端面之间的四个侧面；
所述拼接工装包括顶面设有平置V形槽的载台，该V形槽包括一对相互垂直的侧壁，且V形槽的一端由竖置端壁封闭；
所述拼接方法包括如下步骤：将多个硅块沿V形槽延伸方向依次竖放在载台的V形槽中，使每个硅块都有一个端面朝向V形槽的端壁，且使每个硅块都有一对相邻的侧面分别贴靠V形槽的一对侧壁；使相邻两个硅块的端面通过拼棒胶进行粘接，且通过在相邻两个硅块的端面之间插入垫片来控制相邻两个硅块之间的间隙；然后将V形槽中的多个硅块向V形槽的端壁推挤，对该多个硅块施加一定的压力，使相邻两个硅块之间粘接牢固，最终使多个硅块结合形成硅棒。
优选的，在相邻两个硅块的端面之间插入3～4个垫片。
优选的，将相邻两个硅块之间的间隙控制在0.5～2.0mm。
优选的，使V形槽的一对侧壁都相对于水平面斜置。
优选的，使V形槽的一个侧壁与水平面的夹角不大于45°。
优选的，采用设置在V形槽另一端的伸缩缸推挤V形槽中的多个硅块。
优选的，在伸缩缸的活塞杆外端设置与V形槽端壁平行的推板；推挤时，伸缩缸的活塞杆向V形槽端壁伸出，活塞杆驱动推板推挤V形槽中的多个硅块，将该多个硅块挤压在V形槽的端壁上。
优选的，在推板朝向V形槽端壁的一侧贴覆弹性垫，以防止推板碰伤硅块的端面。
优选的，在V形槽的端壁上贴覆弹性垫，以防止端壁碰伤硅块的端面。
优选的，所述硅块为圆硅棒开方所形成的薄硅块或短硅块。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种硅块拼接方法，其能将多个较薄或较短的硅块拼接粘棒成硅棒，以便后续实施磨面、倒角、切片等工序，最终将硅块制成硅片。
V形槽的一对侧壁相互垂直，在V形槽中竖放硅块时，使每个硅块都有一对相邻的侧面分别贴靠V形槽的一对侧壁，这可使由多个硅块拼接出的硅棒至少有两个相邻表面对齐，这两个相邻表面可作为后续加工的基准面，以便后续对硅棒实施磨面、倒角、切片等工序，最终制得硅片。
拼接时采用垫片将相邻两个硅块的端面隔开，可避免后续推挤时因相邻两个硅块的端面直接贴靠拼接而产生挤压应力，进而可避免或减少后续切片过程中产生崩边。
V形槽的一对侧壁都相对于水平面斜置，这样更方便硅块的放置，硅块竖放在V形槽中，可在自身重力作用下贴紧V形槽的一对侧壁。
采用推板配合伸缩缸推挤V形槽中的多个硅块，伸缩缸的活塞杆向V形槽端壁伸出并驱动推板推挤最外侧硅块，进而将最内侧硅块挤压在V形槽的端壁上，这样可使推挤过程可靠稳定地实施。
在V形槽的端壁以及推板朝向V形槽端壁的一侧分别贴覆弹性垫，弹性垫可以起到保护硅块端面的作用，防止硅块的端面磕碰受损。
本发明拼接的硅块可以是圆硅棒开方所形成的较薄或较短的硅块，将较薄或较短的硅块并进一步切割出硅片，可以提高圆硅棒的利用率，降低硅片的制备成本。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案如下：
本发明提供一种硅块拼接方法，采用拼接工装对硅块进行拼接粘棒；
所述硅块整体为长方体状，包括：分设在硅块厚度方向两端的一对端面，以及位于该对端面之间的四个侧面；
所述拼接工装包括顶面设有平置V形槽的载台，该V形槽包括一对相互垂直的侧壁（该对侧壁与V形槽同向延伸），该对侧壁都相对于水平面斜置，且其中一个侧壁与水平面的夹角不大于45°；该V形槽的一端由竖置端壁封闭；该V形槽的另一端敞开，在该V形槽的另一端设置活塞杆朝向V形槽端壁的平置伸缩缸，且在活塞杆朝向V形槽端壁的一端设置与V形槽端壁平行的推板；在V形槽的端壁以及推板朝向V形槽端壁的一侧分别贴覆弹性垫；
所述拼接方法包括如下步骤：将多个硅块沿V形槽延伸方向依次竖放在载台的V形槽中，使每个硅块都有一个端面朝向V形槽的端壁，且使每个硅块都有一对相邻的侧面分别贴靠V形槽的一对侧壁；使相邻两个硅块的端面通过拼棒胶进行粘接，且通过在相邻两个硅块的端面之间插入垫片（如插入3个呈三角分布的垫片，或者插入4个呈四角分布的垫片，垫片的两侧分别与相邻两个硅块的端面贴靠）来控制相邻两个硅块之间的间隙，将相邻两个硅块之间的间隙（间距）控制在0.5～2.0mm；然后采用推板配合伸缩缸将V形槽中的多个硅块向V形槽的端壁推挤，推挤时，伸缩缸的活塞杆向V形槽端壁伸出，活塞杆驱动推板推挤V形槽中的多个硅块，将该多个硅块挤压在V形槽的端壁上，对该多个硅块施加一定的压力，使相邻两个硅块之间粘接牢固，最终使多个硅块结合形成硅棒。
后续对拼接的硅棒实施磨面、倒角、切片等工序，最终制得硅片。
具体的，所述硅块可以是圆硅棒开方所形成的较薄或较短的硅块。
硅块整体为长方体状，硅块的相邻两个侧面之间的边线可以经过倒角处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种硅块拼接方法，其特征在于，采用拼接工装对硅块进行拼接粘棒；
所述硅块包括：分设在硅块厚度方向两端的一对端面，以及位于该对端面之间的四个侧面；
所述拼接工装包括设有平置V形槽的载台，该V形槽包括一对相互垂直的侧壁，且V形槽的一端由竖置端壁封闭；
所述拼接方法包括如下步骤：将多个硅块依次竖放在载台的V形槽中，使每个硅块都有一个端面朝向V形槽的端壁，且使每个硅块都有一对相邻的侧面分别贴靠V形槽的一对侧壁；使相邻两个硅块的端面通过拼棒胶进行粘接，且通过在相邻两个硅块的端面之间插入垫片来控制相邻两个硅块之间的间隙；然后将V形槽中的多个硅块向V形槽的端壁推挤，对该多个硅块施加一定的压力，使相邻两个硅块之间粘接牢固，最终使多个硅块结合形成硅棒。
2.根据权利要求1所述的硅块拼接方法，其特征在于，在相邻两个硅块的端面之间插入3～4个垫片。
3.根据权利要求1所述的硅块拼接方法，其特征在于，将相邻两个硅块之间的间隙控制在0.5～2.0mm。
4.根据权利要求1所述的硅块拼接方法，其特征在于，使V形槽的一对侧壁都相对于水平面斜置。
5.根据权利要求4所述的硅块拼接方法，其特征在于，使V形槽的一个侧壁与水平面的夹角不大于45°。
6.根据权利要求1所述的硅块拼接方法，其特征在于，采用设置在V形槽另一端的伸缩缸推挤V形槽中的多个硅块。
7.根据权利要求6所述的硅块拼接方法，其特征在于，在伸缩缸的活塞杆外端设置与V形槽端壁平行的推板；推挤时，伸缩缸的活塞杆向V形槽端壁伸出，活塞杆驱动推板推挤V形槽中的多个硅块，将该多个硅块挤压在V形槽的端壁上。
8.根据权利要求7所述的硅块拼接方法，其特征在于，在推板朝向V形槽端壁的一侧贴覆弹性垫，以防止推板碰伤硅块的端面。
9.根据权利要求1所述的硅块拼接方法，其特征在于，在V形槽的端壁上贴覆弹性垫，以防止端壁碰伤硅块的端面。
10.根据权利要求1所述的硅块拼接方法，其特征在于，所述硅块为圆硅棒开方所形成的薄硅块或短硅块。
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