CN114589823A - 单线切割硅棒的方法、切割设备及切割系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种单线切割硅棒的方法、切割设备及切割系统，其中，方法包括：沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径；沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割；四次切割形成的切割面中有两个切割面与第一侧面垂直，另外两个切割面与第一侧面平行；经过四次切割后形成两个小硅棒，每个小硅棒的横截面为矩形。本申请实施例提供的单线切割硅棒的方法、切割设备及切割系统能够对硅棒进行切割，以得到尺寸较小的小硅棒，直接对小硅棒进行切片得到尺寸较小的小硅片，相比于传统用激光对硅片进行划片的方案具有更高的切割质量。

Description

单线切割硅棒的方法、切割设备及切割系统

技术领域

本申请涉及硬质材料切割技术，尤其涉及一种单线切割硅棒的方法、切割设备及切割系统。

背景技术

随着异质结电池的发展，小片硅片的需求越来越大，而且对薄片的需求量也比较大。硅片厚度从原来180微米到150微米，将来的市场甚至可能需要100微米厚度硅片，而硅片越薄其切割难度就越大，切割质量越不容易保证。

传统方案中，通常是先将圆柱形的单晶硅棒切割成方棒，然后将方棒切割成大片硅片，再采用激光技术上对大片硅片进行划片切割形成小片硅片，但激光划片的过程会造成小片硅片的横断面产生损伤和缺陷态，严重影响最终加工成的异质结电池的转换效率。

发明内容

为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种单线切割硅棒的方法、切割设备及切割系统。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种单线切割硅棒的方法，包括：

沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径；

沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割；四次切割形成的切割面中有两个切割面与第一侧面垂直，另外两个切割面与第一侧面平行；经过四次切割后形成两个小硅棒，每个小硅棒的横截面为矩形。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种应用如上单线切割硅棒方法的切割设备，包括：

基座；

承载台，设置于所述基座上，用于承载硅棒；

线切割装置，设置于所述基座上；线切割装置与承载台可沿硅棒的长度方向相对移动；所述线切割装置包括线轮支架及设置于线轮支架上绕设有一根切割线的单线切割轮组。

根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种单线切割硅棒的切割系统，包括：如上所述的切割设备；以及对硅棒进行磨削的磨削设备。

本申请实施例所提供的技术方案，先沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径；然后沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割；四次切割形成的切割面中有两个切割面与第一侧面垂直，另外两个切割面与第一侧面平行；经过四次切割后形成两个小硅棒，每个小硅棒的横截面为矩形，小硅棒的尺寸能更好地满足异质结电池的需要，且无需采用激光对硅片进行切割，提高了硅片的成品率，进而保障异质结电池的转换效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例一提供的单线切割硅棒方法的流程图；

图2为本申请实施例二提供的单线切割硅棒方法的流程图；

图3为本申请实施例二提供的单线切割硅棒的结构示意图；

图4为本申请实施例三提供的单线切割硅棒方法的流程图；

图5为本申请实施例三提供的单线切割硅棒的结构示意图；

图6为本申请实施例四提供的单线切割硅棒方法的流程图；

图7为本申请实施例四提供的单线切割硅棒的结构示意图；

图8为本申请实施例五提供的单线切割硅棒方法的流程图；

图9为本申请实施例五提供的单线切割硅棒的结构示意图；

图10为本申请实施例六提供的单线切割硅棒方法的流程图；

图11为本申请实施例六提供的单线切割硅棒的结构示意图；

图12为本申请实施例七提供的单线切割硅棒方法的流程图；

图13为本申请实施例七提供的单线切割硅棒的结构示意图；

图14为本申请实施例八提供的单线切割硅棒方法的流程图；

图15为本申请实施例八提供的单线切割硅棒的结构示意图；

图16为本申请实施例九提供的单线切割硅棒方法的流程图；

图17为本申请实施例九提供的单线切割硅棒的结构示意图；

图18为本申请实施例十提供的单线切割硅棒方法的流程图；

图19为本申请实施例十提供的单线切割硅棒的结构示意图；

图20为本申请实施例十一提供的立式切割设备的结构示意图；

图21为本申请实施例十一提供的立式切割设备线切割装置的结构示意图；

图22为本申请实施例十一提供的立式切割设备线切割装置对硅棒进行切割的结构示意图；

图23为本申请实施例十一提供的卧式切割设备的结构示意图；

图24为本申请实施例十一提供的卧式切割设备线切割装置的结构示意图；

图25为本申请实施例十一提供的卧式切割设备线切割装置对硅棒进行切割的结构示意图。

附图标记：

1-硅棒；11-第一侧面；12-第二侧面；13-第三侧面；2-方棒；3-小硅棒；31-子硅棒；4-硅片；41-子硅片；51-第一切割线；52-第二切割线；53-第三切割线；54-第四切割线；55-第五切割线；56-第六切割线；61-底座；62-机架；7-承载台；8-线切割装置；81-线轮支架；82-切割轮；83-切割线。

具体实施方式

实施例一

本实施例提供一种单线切割硅棒的方法，用于对单晶硅棒进行切割。硅棒的横截面可以为圆形、椭圆形或不规则形状。本实施例以横截面为圆形的硅棒为例进行说明，硅棒为圆柱形，具有两个圆形的端面及位于两个端面之间的圆周侧面，硅棒的中心线经过两个端面的圆心且与两个端面垂直。硅棒的长度方向为与硅棒中心线平行的方向。

硅棒可通过开方机等切割设备进行切割，切割设备上设有切割线用于对硅棒进行切割。切割线具体可以为金刚线，其上设有多个细小颗粒的金刚石。

图1为本申请实施例一提供的单线切割硅棒方法的流程图。如图1所示，本实施例提供的单线切割硅棒的方法包括：

步骤101、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径。

在切割过程中，用于对硅棒施加切割作用力的切割线的延伸方向与硅棒的端面平行。沿着硅棒的长度方向对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，该侧面为平面，与硅棒的长度方向平行。第一侧面的宽度小于硅棒的直径，即：第一侧面与硅棒端面的相交线为端面的一条弦，第一侧面不经过硅棒的中心线。

步骤102、沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割；四次切割形成的切割面中有两个切割面与第一侧面垂直，另外两个切割面与第一侧面平行；经过四次切割后形成两个小硅棒，每个小硅棒的横截面为矩形。

每一次切割过程中，切割线的延伸方向均与端面平行。其中两次切割过程中切割线与形成第一侧面的切割线垂直，另外两次切割过程中切割线与形成第一侧面的切割线平行。经过四次切割后，形成了两个横截面为矩形的小硅棒，每个小硅棒具有两个底面，分别为硅棒底面的一部分，小硅棒具有四个侧面，每个侧面均为平面。

本实施例所提供的技术方案，先沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径；然后沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割；四次切割形成的切割面中有两个切割面与第一侧面垂直，另外两个切割面与第一侧面平行；经过四次切割后形成两个小硅棒，每个小硅棒的横截面为矩形，小硅棒的尺寸能更好地满足异质结电池的需要，且无需采用激光对硅片进行切割，提高了硅片的成品率，进而保障异质结电池的转换效率。

上述经过四次切割后形成的两个小硅棒的横截面积之比大于或等于1:3，例如可以为1:3、1:2或1:1。

当两个小硅棒的横截面积之比为1:1时，相当于两个小硅棒的横截面积相等。

进一步的，还可以沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对其中一个小硅棒进行切割，将该小硅棒切割为横截面为矩形的两个子硅棒，从而得到横截面积更小的硅棒以满足不同尺寸异质结电池的需要。子硅棒与小硅棒的横截面积可以相同，也可以不同。

例如：当两个小硅棒的横截面积之比为1:2时，相当于一个小硅棒的横截面积是另一个小硅棒横截面积的2倍。对横截面积较大的小硅棒进行切割，得到两个子硅棒，两个子硅棒的横截面积相等，且与面积较小的小硅棒的横截面积相等。

进一步的，在切割得到小硅棒之后，对小硅棒的每个侧面进行磨削，然后对小硅棒的每条棱进行磨削形成倒角，再沿着垂直于硅棒的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片。该硅片用于制造形成异质结电池。

对子硅棒也可以对其每个侧面进行磨削，然后沿着垂直于硅棒的长度方向对子硅棒进行切割，得到多个硅片。该过程可通过切片机等切割设备来实现。

对于上述四次切割，例如可以采用如下方式：

先沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行三次切割，每次均通过一条切割线进行切割；三次切割形成的一个切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分布于硅棒中心线的两侧；三次切割形成的另外两个切割面与第一侧面垂直，且分布于硅棒中心线的两侧；经过三次切割后得到横截面为矩形的方棒。

然后沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对方棒进行切割，得到两个横截面为矩形的小硅棒。

下面通过实施例二至实施例十一对其实现方式进行具体说明。

实施例二

图2为本申请实施例二提供的单线切割硅棒方法的流程图，图3为本申请实施例二提供的单线切割硅棒的结构示意图。如图2和图3所示，本实施例提供的单向切割硅棒的方法包括：

步骤201、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径。

该步骤中的切割线为图3中的第一切割线51，通过第一切割线51沿硅棒的长度方向对硅棒1进行切割。切割后形成第一侧面11，第一侧面11为平行于硅棒中心线的平面。第一侧面11不经过硅棒的中心线，其宽度小于硅棒的直径。

上述内容中，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行三次切割，具体包括：

步骤202、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交。

该步骤中的切割线为第二切割线52，沿硅棒的长度方向对步骤201切割得到的硅棒1进行切割，第二切割线51与第一侧面11垂直相交。形成的切割面为第二侧面12，第二侧面12为与第一侧面11垂直相交的平面。

步骤203、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交，且形成的切割面宽度小于硅棒的直径；该步骤切割形成的切割面与步骤202切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧。

步骤203中的切割线为第三切割线53，沿硅棒的长度方向对步骤202切割得到的硅棒1进行切割，第三切割线53与第一侧面11垂直相交，且第三切割线53与第二切割线52分布在硅棒中心线的两侧。经第三切割线53切割后形成的切割面为第三侧面(图中未标注)，第三侧面不经过硅棒中心线、且与第二侧面12相对且平行、分别位于硅棒中心线的两侧。

经步骤201、202、203切割后，每次切割还得到一块边皮料，该边皮料具有一个平面及一个弧面。

一种实现方式：第二切割线52与第三切割线53相对于硅棒中心线对称布置。以使经第二切割线52与第三切割线53切割得到的边皮料形状和尺寸相同，则采用同一个型号的边皮料夹爪就能够将两块边皮料取出。并且后续对边皮料进行回收再次切割，两块边皮料可通过同一规格的切割设备进行切割，无需更换切割设备或调整具体的切割位置，以提高切割效率。

步骤204、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧；该步骤切割形成的切割面分别与步骤202和步骤203所形成的切割面相交，得到横截面为矩形的方棒。

步骤204中的切割线为第四切割线54，沿硅棒的长度方向对步骤203得到的硅棒1进行切割，第四切割线54与第一切割线51平行，第四切割线54分别与第二侧面12和第三侧面垂直相交，第四切割线54与第一切割线51分别位于硅棒中心线的两侧，不经过硅棒中心线。

经第四切割线54切割形成第四侧面(图中未标示)，第四侧面与第一侧面11平行且分别位于硅棒中心线的两侧。第四侧面分别与第二侧面和第三侧面垂直相交。

经上述步骤后，得到横截面为矩形的方棒2。并且，经过步骤204之后还得到一块边皮料。

一种实现方式：第一切割线51和第四切割线54相对于硅棒中心线对称布置。技术效果如上第二切割线52与第三切割线53相对于硅棒中心线对称布置的效果。

一种实现方式：第一切割线51和第四切割线54相对于硅棒中心线对称布置，第二切割线52与第三切割线53也相对于硅棒中心线对称布置，则得到的方棒2中心线与硅棒1中心线重合。以使经第一切割线51、第四切割线54、第二切割线52与第三切割线53切割得到的四块边皮料形状和尺寸均相同。

在本实施例上述方案的基础上，在得到方棒2之后，还采用如下步骤：

步骤205、对方棒的每个侧面进行磨削。

步骤206、对方棒中沿长度方向的四条棱进行磨削，形成倒角。

步骤207、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对方棒进行切割，得到两个横截面为矩形的小硅棒。

步骤207中的切割线为第五切割线55，沿着硅棒的长度方向对方棒2进行切割，第五切割线55可与任一个侧面垂直相交，得到两个横截面为矩形的小硅棒3。

步骤208、对小硅棒的新表面进行磨削，并对小硅棒新形成的棱进行磨削形成倒角。

步骤209、沿着垂直于硅棒的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片。

步骤209中，采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片4。

另一种实现方式：在得到方棒2之后，先沿着硅棒的长度方向通过第五切割线55对方棒2进行切割，得到两个横截面为矩形的小硅棒3。然后对小硅棒3的侧面进行磨削，再对小硅棒的四条棱进行磨削形成倒角。之后对小硅棒进行切割形成硅片4。该方案只需一次磨削工序，减少在切割设备及磨削设备之间运送硅棒的次数，进而能够缩短总体切割时间，提高切割效率。

实施例三

在上述实施例二的基础上，本实施例提供另一种切割方法。

图4为本申请实施例三提供的单线切割硅棒方法的流程图，图5为本申请实施例三提供的单线切割硅棒的结构示意图。如图4和图5所示，本实施例提供的单向切割硅棒的方法包括：

步骤301、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径。

步骤301中的切割线为图5中的第一切割线51，通过第一切割线51沿硅棒的长度方向对硅棒1进行切割。切割后形成第一侧面11，第一侧面11为平行于硅棒中心线的平面。第一侧面11不经过硅棒的中心线，其宽度小于硅棒的直径。

上述内容中，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行三次切割，具体包括：

步骤302、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交。

步骤302中的切割线为第二切割线52，沿硅棒的长度方向对步骤301切割得到的硅棒1进行切割，第二切割线52与第一侧面11垂直相交。形成的切割面为第二侧面12，第二侧面12为与第一侧面11垂直相交的平面。

步骤303、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交，且形成的切割面宽度小于硅棒的直径；该步骤切割形成的切割面与步骤302切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧。

步骤303中的切割线为第三切割线53，沿硅棒的长度方向对步骤302切割得到的硅棒1进行切割，第三切割线53与第一侧面11垂直相交，且第三切割线53与第二切割线52分布在硅棒中心线的两侧。经第三切割线53切割后形成的切割面为第三侧面(图中未标注)，第三侧面不经过硅棒中心线、且与第二侧面12相对且平行、分别位于硅棒中心线的两侧。

经步骤301、302、303切割后，每次切割还得到一块边皮料，该边皮料具有一个平面及一个弧面。

一种实现方式：第二切割线52与第三切割线53相对于硅棒中心线对称布置。以使经第二切割线52与第三切割线53切割得到的边皮料形状和尺寸相同，则采用同一个型号的边皮料夹爪就能够将两块边皮料取出。并且后续对边皮料进行回收再次切割，两块边皮料可通过同一规格的切割设备进行切割，无需更换切割设备或调整具体的切割位置，以提高切割效率。

步骤304、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧；该步骤切割形成的切割面分别与步骤302和步骤303所形成的切割面相交，得到横截面为矩形的方棒。

步骤304中的切割线为第四切割线54，沿硅棒的长度方向对步骤303得到的硅棒1进行切割，第四切割线54与第一切割线51平行，第四切割线54分别与第二侧面12和第三侧面垂直相交，第四切割线54与第一切割线51分别位于硅棒中心线的两侧，不经过硅棒中心线。

经第四切割线54切割形成第四侧面(图中未标示)，第四侧面与第一侧面11平行且分别位于硅棒中心线的两侧。第四侧面分别与第二侧面和第三侧面垂直相交。

经上述步骤后，得到横截面为矩形的方棒2。并且，经过步骤304之后还得到一块边皮料。

一种实现方式：第一切割线51和第四切割线54相对于硅棒中心线对称布置。技术效果如上第二切割线52与第三切割线53相对于硅棒中心线对称布置的效果。

一种实现方式：第一切割线51和第四切割线54相对于硅棒中心线对称布置，第二切割线52与第三切割线53也相对于硅棒中心线对称布置，则得到的方棒2中心线与硅棒1中心线重合。以使经第一切割线51、第四切割线54、第二切割线52与第三切割线53切割得到的四块边皮料形状和尺寸均相同。

在本实施例上述方案的基础上，在得到方棒2之后，还采用如下步骤：

步骤305、对方棒的每个侧面进行磨削。

步骤306、对方棒中沿长度方向的四条棱进行磨削，形成倒角。

上述步骤301至306均与实施例二相同。与实施例二的区别在于下面的步骤：

步骤307、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对方棒进行切割，该切割线与第二侧面平行且与第二侧面位于硅棒中心线的同一侧，得到两个横截面为矩形的小硅棒。

步骤307中的切割线为第五切割线55，第五切割线55与第二侧面12平行，且与第二侧面12位于硅棒中心线的左侧。经第五切割线55切割后得到两个横截面为矩形的小硅棒3，两个小硅棒3的横截面积不同。

步骤308、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对横截面积较大的小硅棒进行切割，该切割线与第二侧面平行，得到两个横截面为矩形的子硅棒。

步骤308中的切割线为第六切割线56，第六切割线56与第一侧面11垂直相交。通过第六切割线56对横截面积较大的小硅棒3进行切割，得到两个横截面为矩形的子硅棒31。两个子硅棒31的横截面积之比大于1:3，例如可以为1:2或1:1。

一种实现方式为：经步骤307的第五切割线55切割之后得到了两个小硅棒3，两个小硅棒3的横截面积之比为1:2。经步骤308的第六切割线56对横截面积较大的小硅棒3进行切割，得到两个子硅棒31。两个子硅棒31的横截面积之比为1:1，且与前述横截面积较小的小硅棒3的横截面积之比为1:1:1。

步骤309、对小硅棒和/或子硅棒的新侧面进行磨削，并对棱边进行磨削形成倒角。

步骤310、沿着垂直于硅棒的长度方向对小硅棒和/或子硅棒进行切割，得到多个硅片。

步骤310中，采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对小硅棒3进行切割，得到多个硅片4。采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对子硅棒4进行切割，得到多个子硅片41。

除了上述方案之外，还可以取消上述步骤305和306，仅在步骤308得到小硅棒3和子硅棒4之后，分别对小硅棒3和子硅棒4的所有侧面和棱进行磨削，再进行切片，这样能够减少在切割设备及磨削设备之间运送硅棒的次数，进而能够缩短总体切割时间，提高切割效率。

实施例四

本实施例是在上述实施例的基础上，提供另一种单向切割硅棒的方法。

图6为本申请实施例四提供的单线切割硅棒方法的流程图，7为本申请实施例四提供的单线切割硅棒的结构示意图。如图6和图7所示，本实施例提供的方法包括：

步骤401、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径。

步骤401中的切割线为图7中的第一切割线51，通过第一切割线51沿硅棒的长度方向对硅棒1进行切割。切割后形成第一侧面11，第一侧面11为平行于硅棒中心线的平面。第一侧面11不经过硅棒的中心线，其宽度小于硅棒的直径。

上述内容中，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行三次切割，具体包括：

步骤402、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧。

该步骤中的切割线为第二切割线52，第二切割线52与第一侧面平行，且分别位于硅棒中心线的两侧。沿着硅棒的长度方向通过第二切割线52对步骤401切割后的硅棒1进行切割，形成的切割面为第二侧面(图中为标示)，第二侧面为与第一侧面11平行的相对面。

步骤403、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和步骤402切割形成的切割面垂直相交。

该步骤中的切割线为第三切割线53，第三切割线53与第一侧面11和第二侧面均垂直相交，且第三切割线53位于硅棒中心线的一侧。经第三切割线53进行切割后，得到第三侧面13，第三侧面13与第一侧面11和第二侧面垂直。第三侧面的宽度小于硅棒直径。

步骤404、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和步骤402切割形成的切割面垂直相交；步骤404切割形成的切割面与步骤403切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧，得到横截面为矩形的方棒。

该步骤中的切割线为第四切割线54，第四切割线54与第一侧面11和第二侧面均垂直相交，且第四切割线54位于硅棒中心线的另一侧。经第四切割线54切割后形成第四侧面(图中未标示)，第四侧面与第三侧面13平行且相对设置。

经上述步骤401至404之后，得到横截面为矩形的方棒2。并且在每一次切割之后，还得到一块边皮料，边皮料具有一平面及与该平面两侧衔接的弧面。

一种实现方式：第一切割线51与第二切割线52在硅棒上对称切割，且与硅棒中心线的距离相等；第三切割线53与第四切割线54在硅棒上对称切割，且与硅棒中心线的距离相等，四条切割线与硅棒中心的距离均相等，则方棒2的横截面为正方形，且硅棒中心线与方棒2的中心线重合。如此得到的四块边皮料的形状尺寸均相同，后续可通过同一切割设备对边皮料回收，并对边皮料进行切割利用，减少硅材料的浪费。

在本实施例上述方案的基础上，在得到方棒2之后，还采用如下步骤：

步骤405、对方棒的每个侧面进行磨削。

步骤406、对方棒中沿长度方向的四条棱进行磨削，形成倒角。

步骤407、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对方棒进行切割，得到两个横截面为矩形的小硅棒。

该步骤中的切割线为第五切割线55，沿着硅棒的长度方向对方棒2进行切割，第五切割线55可与任一个侧面垂直相交，得到两个横截面为矩形的小硅棒3。

步骤408、对小硅棒的新表面进行磨削，并对小硅棒新形成的棱进行磨削形成倒角。

步骤409、沿着垂直于硅棒的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片。

该步骤中，采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片4。

另一种实现方式：在得到方棒2之后，先沿着硅棒的长度方向通过第五切割线55对方棒2进行切割，得到两个横截面为矩形的小硅棒3。然后对小硅棒3的侧面进行磨削，再对小硅棒的四条棱进行磨削形成倒角。之后对小硅棒进行切割形成硅片4。该方案只需一次磨削工序，减少在切割设备及磨削设备之间运送硅棒的次数，进而能够缩短总体切割时间，提高切割效率。

实施例五

在上述实施例四的基础上，本实施例提供另一种切割方法。

图8为本申请实施例五提供的单线切割硅棒方法的流程图，图9为本申请实施例五提供的单线切割硅棒的结构示意图。如图8和图9所示，本实施例提供的方法包括：

步骤501、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径。

该步骤中的切割线为图9中的第一切割线51，通过第一切割线51沿硅棒的长度方向对硅棒1进行切割。切割后形成第一侧面11，第一侧面11为平行于硅棒中心线的平面。第一侧面11不经过硅棒的中心线，其宽度小于硅棒的直径。

上述内容中，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行三次切割，具体包括：

步骤502、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧。

该步骤中的切割线为第二切割线52，第二切割线52与第一侧面平行，且分别位于硅棒中心线的两侧。沿着硅棒的长度方向通过第二切割线52对步骤501切割后的硅棒1进行切割，形成的切割面为第二侧面(图中为标示)，第二侧面为与第一侧面11平行的相对面。

步骤503、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和步骤502切割形成的切割面垂直相交。

该步骤中的切割线为第三切割线53，第三切割线53与第一侧面11和第二侧面均垂直相交，且第三切割线53位于硅棒中心线的一侧。经第三切割线53进行切割后，得到第三侧面13，第三侧面13与第一侧面11和第二侧面垂直。

步骤504、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和步骤502切割形成的切割面垂直相交；步骤504切割形成的切割面与步骤503切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧，得到横截面为矩形的方棒。

该步骤中的切割线为第四切割线54，第四切割线54与第一侧面11和第二侧面均垂直相交，且第四切割线54位于硅棒中心线的另一侧。经第四切割线54切割后形成第四侧面(图中未标示)，第四侧面与第三侧面13平行且相对设置。

经上述步骤501至504之后，得到横截面为矩形的方棒2。并且在每一次切割之后，还得到一块边皮料，边皮料具有一平面及与该平面两侧衔接的弧面。

一种实现方式：第一切割线51与第二切割线52在硅棒上对称切割，且与硅棒中心线的距离相等；第三切割线53与第四切割线54在硅棒上对称切割，且与硅棒中心线的距离相等，四条切割线与硅棒中心的距离均相等，则方棒2的横截面为正方形，且硅棒中心线与方棒2的中心线重合。如此得到的四块边皮料的形状尺寸均相同，后续可通过同一切割设备对边皮料回收，并对边皮料进行切割利用，减少硅材料的浪费。

步骤505、对方棒的每个侧面进行磨削。

步骤506、对方棒中沿长度方向的四条棱进行磨削，形成倒角。

上述步骤501至506均与实施例四相同。与实施例四的区别在于下面的步骤：

步骤507、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对方棒进行切割，该切割线与第三侧面平行且与第三侧面位于硅棒中心线的同一侧，得到两个横截面为矩形的小硅棒。

该步骤中的切割线为第五切割线55，实际上第五切割线55可以与任一侧面平行。图9中第五切割线55与第三侧面13平行，且与第三侧面13位于硅棒中心线的左侧。经第五切割线55切割后得到两个横截面为矩形的小硅棒3，两个小硅棒3的横截面积相同或不同。

步骤508、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对其中一个小硅棒进行切割，该切割线与第三侧面平行，得到两个横截面为矩形的子硅棒。

该步骤中的切割线为第六切割线56，第六切割线56与第一侧面11垂直相交。通过第六切割线56对其中一个，优选为横截面积较大的小硅棒3进行切割，得到两个横截面为矩形的子硅棒31。两个子硅棒31的横截面积之比大于1:3，例如可以为1:2或1:1。

一种实现方式为：经步骤507的第五切割线55切割之后得到了两个小硅棒3，两个小硅棒3的横截面积之比为1:2。经步骤508的第六切割线56对横截面积较大的小硅棒3进行切割，得到两个子硅棒31。两个子硅棒31的横截面积之比为1:1，且与前述横截面积较小的小硅棒3的横截面积之比为1:1:1。

步骤509、对小硅棒和/或子硅棒的新侧面进行磨削，并对棱边进行磨削形成倒角。

步骤510、沿着垂直于硅棒的长度方向对小硅棒和/或子硅棒进行切割，得到多个硅片。

该步骤中，采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对小硅棒3进行切割，得到多个硅片4。采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对子硅棒4进行切割，得到多个子硅片41。

除了上述方案之外，还可以取消上述步骤505和506，仅在步骤508得到小硅棒3和子硅棒31之后，分别对小硅棒3和子硅棒31的所有侧面和棱进行磨削，再进行切片，这样能够减少在切割设备及磨削设备之间运送硅棒的次数，进而能够缩短总体切割时间，提高切割效率。

实施例六

在上述实施例二的基础上，本实施例提供另一种切割方法。

图10为本申请实施例六提供的单线切割硅棒方法的流程图，图11为本申请实施例六提供的单线切割硅棒的结构示意图。如图10和图11所示，本实施例提供的单向切割硅棒的方法包括：

步骤601、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径。

该步骤中的切割线为图11中的第一切割线51，通过第一切割线51沿硅棒的长度方向对硅棒1进行切割。切割后形成第一侧面11，第一侧面11为平行于硅棒中心线的平面。第一侧面11不经过硅棒的中心线，其宽度小于硅棒的直径。

上述内容中，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行三次切割，具体包括：

步骤602、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交。

该步骤中的切割线为第二切割线52，沿硅棒的长度方向对步骤601切割得到的硅棒1进行切割，第二切割线51与第一侧面11垂直相交。形成的切割面为第二侧面12，第二侧面12为与第一侧面11垂直相交的平面。第二侧面12不经过硅棒的中心线，即：第二侧面12的宽度小于硅棒的直径。

步骤603、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与步骤602形成的切割面垂直相交；步骤603切割形成的切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧。

该步骤中的切割线为第三切割线53，第三切割线53与第一侧面11平行，且与第一侧面11分别位于硅棒中心线的两侧。经第三切割线53进行切割后，得到第三侧面(图中未标示)，第三侧面与第一侧面平行且相对设置。

步骤604、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与步骤603切割形成的切割面垂直相交；步骤604切割形成的切割面与步骤602切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧，得到横截面为矩形的方棒。

该步骤中的切割线为第四切割线54，第四切割线54与第一侧面11和第三侧面均垂直相交，且第四切割线54与第二侧面12分别位于硅棒中心线的两侧。经第四切割线54切割后形成第四侧面(图中未标示)，第四侧面与第二侧面12平行且相对设置。

经上述步骤601至604之后，得到横截面为矩形的方棒2。并且在每一次切割之后，还得到一块边皮料，边皮料具有一平面及与该平面两侧衔接的弧面。

一种实现方式：第一切割线51与第二切割线52在硅棒上对称切割，且与硅棒中心线的距离相等；第三切割线53与第四切割线54在硅棒上对称切割，且与硅棒中心线的距离相等，四条切割线与硅棒中心的距离均相等，则方棒2的横截面为正方形，且硅棒中心线与方棒2的中心线重合。如此得到的四块边皮料的形状尺寸均相同，后续可通过同一切割设备对边皮料回收，并对边皮料进行切割利用，减少硅材料的浪费。

在本实施例上述方案的基础上，在得到方棒2之后，还采用如下步骤：

步骤605、对方棒的每个侧面进行磨削。

步骤606、对方棒中沿长度方向的四条棱进行磨削，形成倒角。

步骤607、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对方棒进行切割，得到两个横截面为矩形的小硅棒。

该步骤中的切割线为第五切割线55，沿着硅棒的长度方向对方棒2进行切割，第五切割线55可与任一个侧面垂直相交，得到两个横截面为矩形的小硅棒3。

步骤608、对小硅棒的新表面进行磨削，并对小硅棒新形成的棱进行磨削形成倒角。

步骤609、沿着垂直于硅棒的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片。

该步骤中，采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片4。

另一种实现方式：在得到方棒2之后，先沿着硅棒的长度方向通过第五切割线55对方棒2进行切割，得到两个横截面为矩形的小硅棒3。然后对小硅棒3的侧面进行磨削，再对小硅棒的四条棱进行磨削形成倒角。之后对小硅棒进行切割形成硅片4。该方案只需一次磨削工序，减少在切割设备及磨削设备之间运送硅棒的次数，进而能够缩短总体切割时间，提高切割效率。

实施例七

在上述实施例六的基础上，本实施例提供另一种切割方法。

图12为本申请实施例七提供的单线切割硅棒方法的流程图，图13为本申请实施例七提供的单线切割硅棒的结构示意图。如图12和图13所示，本实施例提供的方法包括：

步骤701、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径。

该步骤中的切割线为图11中的第一切割线51，通过第一切割线51沿硅棒的长度方向对硅棒1进行切割。切割后形成第一侧面11，第一侧面11为平行于硅棒中心线的平面。第一侧面11不经过硅棒的中心线，其宽度小于硅棒的直径。

上述内容中，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行三次切割，具体包括：

步骤702、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交。

该步骤中的切割线为第二切割线52，沿硅棒的长度方向对步骤701切割得到的硅棒1进行切割，第二切割线51与第一侧面11垂直相交。形成的切割面为第二侧面12，第二侧面12为与第一侧面11垂直相交的平面。第二侧面12不经过硅棒的中心线，即：第二侧面12的宽度小于硅棒的直径。

步骤703、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与步骤702形成的切割面垂直相交；步骤703切割形成的切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧。

该步骤中的切割线为第三切割线53，第三切割线53与第一侧面11平行，且与第一侧面11分别位于硅棒中心线的两侧。经第三切割线53进行切割后，得到第三侧面(图中未标示)，第三侧面与第一侧面平行且相对设置。

步骤704、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与步骤703形成的切割面垂直相交；步骤704切割形成的切割面与步骤702切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧，得到横截面为矩形的方棒。

该步骤中的切割线为第四切割线54，第四切割线54与第一侧面11和第三侧面均垂直相交，且第四切割线54与第二侧面12分别位于硅棒中心线的两侧。经第四切割线54切割后形成第四侧面(图中未标示)，第四侧面与第二侧面12平行且相对设置。

经上述步骤701至704之后，得到横截面为矩形的方棒2。并且在每一次切割之后，还得到一块边皮料，边皮料具有一平面及与该平面两侧衔接的弧面。

一种实现方式：第一切割线51与第二切割线52在硅棒上对称切割，且与硅棒中心线的距离相等；第三切割线53与第四切割线54在硅棒上对称切割，且与硅棒中心线的距离相等，四条切割线与硅棒中心的距离均相等，则方棒2的横截面为正方形，且硅棒中心线与方棒2的中心线重合。如此得到的四块边皮料的形状尺寸均相同，后续可通过同一切割设备对边皮料回收，并对边皮料进行切割利用，减少硅材料的浪费。

在本实施例上述方案的基础上，在得到方棒2之后，还采用如下步骤：

步骤705、对方棒的每个侧面进行磨削。

步骤706、对方棒中沿长度方向的四条棱进行磨削，形成倒角。

上述步骤701至706均与实施例六相同。与实施例六的区别在于下面的步骤：

步骤707、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对方棒进行切割，该切割线与第一侧面平行且与第一侧面位于硅棒中心线的同一侧，得到两个横截面为矩形的小硅棒。

该步骤中的切割线为第五切割线55，实际上第五切割线55可以与任一侧面平行。图12中第五切割线55与第一侧面11平行，且与第一侧面11位于硅棒中心线的左侧。经第五切割线55切割后得到两个横截面为矩形的小硅棒3，两个小硅棒3的横截面积相同或不同。

步骤708、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对其中一个小硅棒进行切割，该切割线与第三侧面平行，得到两个横截面为矩形的子硅棒。

该步骤中的切割线为第六切割线56，第六切割线56与第二侧面垂直相交。通过第六切割线56对其中一个，优选横截面积较大的小硅棒3进行切割，得到两个横截面为矩形的子硅棒31。两个子硅棒31的横截面积之比大于1:3，例如可以为1:2或1:1。

一种实现方式为：经步骤707的第五切割线55切割之后得到了两个小硅棒3，两个小硅棒3的横截面积之比为1:2。经步骤708的第六切割线56对横截面积较大的小硅棒3进行切割，得到两个子硅棒31。两个子硅棒31的横截面积之比为1:1，且与前述横截面积较小的小硅棒3的横截面积之比为1:1:1。

步骤709、对小硅棒和/或子硅棒的新侧面进行磨削，并对棱边进行磨削形成倒角。

步骤710、沿着垂直于硅棒的长度方向对小硅棒和/或子硅棒进行切割，得到多个硅片。

该步骤中，采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对小硅棒3进行切割，得到多个硅片4。采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对子硅棒4进行切割，得到多个子硅片41。

除了上述方案之外，还可以取消上述步骤705和706，仅在步骤708得到小硅棒3和子硅棒4之后，分别对小硅棒3和子硅棒4的所有侧面和棱进行磨削，再进行切片，这样能够减少在切割设备及磨削设备之间运送硅棒的次数，进而能够缩短总体切割时间，提高切割效率。

实施例八

在上述实施例的基础上，本实施例提供另一种单线切割硅棒的方法。

图14为本申请实施例八提供的单线切割硅棒方法的流程图，图15为本申请实施例八提供的单线切割硅棒的结构示意图。如图14和图15所示，本实施例提供的方法包括：

步骤801、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径。

该步骤中的切割线为图15中的第一切割线51，通过第一切割线51沿硅棒的长度方向对硅棒1进行切割。切割后形成第一侧面11，第一侧面11为平行于硅棒中心线的平面。第一侧面11不经过硅棒的中心线，其宽度小于硅棒的直径。

上述实施例一中步骤102，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割形成一个切割面，具体如下：

步骤802、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交。

该步骤中的切割线为第二切割线52，沿硅棒的长度方向对步骤801切割得到的硅棒1进行切割，第二切割线51与第一侧面11垂直相交。形成的切割面为第二侧面12，第二侧面12为与第一侧面11垂直相交的平面。第二侧面12的宽度小于硅棒的直径。

步骤803、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交；步骤803形成的切割面与步骤802切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧。

该步骤中的切割线为第三切割线53，沿硅棒的长度方向对步骤802切割得到的硅棒1进行切割，第三切割线53与第一侧面11垂直相交，且第三切割线53与第二切割线52分布在硅棒中心线的两侧。经第三切割线53切割后形成的切割面为第三侧面(图中未标注)，第三侧面不经过硅棒中心线、且与第二侧面12相对且平行、分别位于硅棒中心线的两侧。

经步骤801、802、803切割后，每次切割还得到一块边皮料，该边皮料具有一个平面及一个弧面。

步骤804、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行且分别与步骤802和步骤803切割形成的切割面相交；步骤804切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离小于第一侧面与硅棒中心线之间的距离。

该步骤中的切割线为第四切割线54，第四切割线54与第一侧面11平行，且第四切割线54与硅棒中心线之间的距离小于第一侧面11与硅棒中心线之间的距离，也就是说第四切割线54与硅棒中心线的距离更近，甚至可以经过硅棒中心线。第四切割线54与第二侧面12和第三侧面垂直相交。如图15所示，经第四切割线54切割后得到上面一块横截面为矩形的小硅棒3。对下面的部分执行步骤805。

步骤805、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行且分别与步骤802和步骤803切割形成的切割面相交。该步骤切割形成的切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧，且该步骤切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离大于步骤804形成的切割面与硅棒中心线之间的距离，得到横截面为矩形的小硅棒。

该步骤中的切割线为第五切割线55，第五切割线55与第二侧面12和第三侧面均垂直相交。第五切割线55与第一侧面11分别位于硅棒中心线的两侧。经第五切割线55切割后，得到另一块横截面为矩形的小硅棒3及一块边皮料。

一种实现方式：第二切割线52与第三切割线53相对于硅棒中心线对称布置。以使经第二切割线52与第三切割线53切割得到的边皮料形状和尺寸相同，则采用同一个型号的边皮料夹爪就能够将两块边皮料取出。并且后续对边皮料进行回收再次切割，两块边皮料可通过同一规格的切割设备进行切割，无需更换切割设备或调整具体的切割位置，以提高切割效率。第一切割线51与第五切割线55相对于硅棒中心线对称布置，技术效果类似。

步骤806、对小硅棒的每个侧面进行磨削，并对小硅棒的棱进行磨削形成倒角。

步骤807、沿着垂直于硅棒的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片。

该步骤中，采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片4。

上述方案中，经过5次切割后，得到两个横截面为矩形的小硅棒3及四块边皮料，直接对小硅棒进行切片得到尺寸较小的硅片，无需采用激光对硅片进行切割，提高了硅片的成品率，进而保障异质结电池的转换效率。而且，只需对小硅棒进行磨削，减少在切割设备及磨削设备之间运送硅棒的次数，进而能够缩短总体切割时间，提高切割效率。

实施例九

在上述实施例的基础上，本实施例提供另一种单线切割硅棒的方法。

图16为本申请实施例九提供的单线切割硅棒方法的流程图，图17为本申请实施例九提供的单线切割硅棒的结构示意图。如图16和图17所示，本实施例提供的方法包括：

步骤901、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径。

该步骤中的切割线为图17中的第一切割线51，通过第一切割线51沿硅棒的长度方向对硅棒1进行切割。切割后形成第一侧面11，第一侧面11为平行于硅棒中心线的平面。第一侧面11不经过硅棒的中心线，其宽度小于硅棒的直径。

上述实施例一中步骤102，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割形成一个切割面，具体如下：

步骤902、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧。

该步骤中的切割线为第二切割线52，第二切割线52与第一侧面平行，且分别位于硅棒中心线的两侧。沿着硅棒的长度方向通过第二切割线52对步骤901切割后的硅棒1进行切割，形成的切割面为第二侧面(图中为标示)，第二侧面为与第一侧面11平行的相对面。

步骤903、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和步骤902切割形成的切割面垂直相交；

该步骤中的切割线为第三切割线53，第三切割线53与第一侧面11和第二侧面均垂直相交，且第三切割线53位于硅棒中心线的一侧。经第三切割线53进行切割后，得到第三侧面13，第三侧面13与第一侧面11和第二侧面垂直。第三侧面的宽度小于硅棒直径。

步骤904、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和步骤902切割形成的切割面垂直相交；且步骤904切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离小于步骤903切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离。

该步骤中的切割线为第四切割线54，第四切割线54与第一侧面11和第二侧面垂直相交，且第四切割线54与硅棒中心线之间的距离小于第三侧面13与硅棒中心线之间的距离，也就是说第四切割线54与硅棒中心线的距离更近，甚至可以经过硅棒中心线。如图17所示，经第四切割线54切割后得到左边一块横截面为矩形的小硅棒3。对下面的部分执行步骤905。

步骤905、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和步骤902切割形成的切割面垂直相交；步骤905切割形成的切割面与步骤903切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧，且步骤905切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离大于步骤904形成的切割面与硅棒中心线之间的距离，得到横截面为矩形的小硅棒。

该步骤中的切割线为第五切割线55，第五切割线55与第一侧面11和第二侧面均垂直相交。第五切割线55与第三侧面13分别位于硅棒中心线的两侧。经第五切割线55切割后，得到另一块横截面为矩形的小硅棒3及一块边皮料。

一种实现方式：第一切割线51和第二切割线52相对于硅棒中心线对称布置，得到的两块边皮料形状和尺寸相同，采用同一个型号的边皮料夹爪就能够将两块边皮料取出。并且后续对边皮料进行回收再次切割，两块边皮料可通过同一规格的切割设备进行切割，无需更换切割设备或调整具体的切割位置，以提高切割效率。第三切割线53与第五切割线55相对于硅棒中心线对称布置，技术效果类似。

步骤906、对小硅棒的每个侧面进行磨削，并对小硅棒的棱进行磨削形成倒角。

步骤907、沿着垂直于硅棒的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片。

该步骤中，采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片4。

上述方案中，经过5次切割后，得到两个横截面为矩形的小硅棒3及四块边皮料，直接对小硅棒进行切片得到尺寸较小的硅片，无需采用激光对硅片进行切割，提高了硅片的成品率，进而保障异质结电池的转换效率。而且，只需对小硅棒进行磨削，减少在切割设备及磨削设备之间运送硅棒的次数，进而能够缩短总体切割时间，提高切割效率。

实施例十

在上述实施例的基础上，本实施例提供另一种单线切割硅棒的方法。

图18为本申请实施例十提供的单线切割硅棒方法的流程图，图19为本申请实施例十提供的单线切割硅棒的结构示意图。如图18和图19所示，本实施例提供的方法包括：

步骤1001、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径。

该步骤中的切割线为图19中的第一切割线51，通过第一切割线51沿硅棒的长度方向对硅棒1进行切割。切割后形成第一侧面11，第一侧面11为平行于硅棒中心线的平面。第一侧面11不经过硅棒的中心线，其宽度小于硅棒的直径。

上述实施例一中步骤102，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割形成一个切割面，具体如下：

步骤1002、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧。

该步骤中的切割线为第二切割线52，第二切割线52与第一侧面平行，且分别位于硅棒中心线的两侧。沿着硅棒的长度方向通过第二切割线52对步骤1001切割后的硅棒1进行切割，形成的切割面为第二侧面(图中为标示)，第二侧面为与第一侧面11平行的相对面。

步骤1003、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和步骤1002切割形成的切割面垂直相交；且步骤1003切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离小于第一侧面与硅棒中心线之间的距离。

该步骤中的切割线为第三切割线53，第三切割线53与第一侧面11和第二侧面均垂直相交，且第三切割线53距离硅棒中心线的距离较近，甚至可以经过硅棒中心线。经第三切割线53进行切割后，得到两部分。当第三切割线53经过硅棒中心线时，这两部分为对称结构。

步骤1004、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和步骤1002切割形成的切割面垂直相交。

该步骤中的切割线为第四切割线54，第四切割线54与第一侧面11和第二侧面均垂直相交，且第四切割线54与硅棒中心线较远。经第四切割线54对步骤1003得到的其中一部分硅棒进行切割，得到一个横截面为矩形的小硅棒3和一块边皮料。

步骤1005、沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和步骤1002切割形成的切割面垂直相交；步骤1005切割形成的切割面与步骤1004切割形成的切割面分别位于步骤1003切割形成的切割面的两侧，得到横截面为矩形的小硅棒。

该步骤中的切割线为第五切割线55，第五切割线55与第一侧面11和第二侧面均垂直相交，且第五切割线55与硅棒中心线较远。经第五切割线55对步骤1003得到的另外一部分硅棒进行切割，得到另一个横截面为矩形的小硅棒3和一块边皮料。

通过调整第三切割线53、第四切割线54和第五切割线55的位置，得到横截面积不同的两个小硅棒3。图19展示的两个小硅棒3的横街面积相等。

步骤1006、对小硅棒的每个侧面进行磨削，并对小硅棒的棱进行磨削形成倒角。

步骤1007、沿着垂直于硅棒的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片。

该步骤中，采用切割线垂直于硅棒3的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片4。

上述方案中，经过5次切割后，得到两个横截面为矩形的小硅棒3及四块边皮料，直接对小硅棒进行切片得到尺寸较小的硅片，无需采用激光对硅片进行切割，提高了硅片的成品率，进而保障异质结电池的转换效率。而且，只需对小硅棒进行磨削，减少在切割设备及磨削设备之间运送硅棒的次数，进而能够缩短总体切割时间，提高切割效率。

另外，上述实施例所提供的方案，能够得到四块尺寸较大的边皮料，对边皮料进行切割得到尺寸更小的硅块，再进行切片得到尺寸更小的硅片，以满足不同尺寸硅片的需求，提高原料利用率，减少物料浪费，降低生产成本。

而且通过单线切割的方式具有较高的灵活性，可适应不同规格的硅棒，也可以随着生产安排及时调整切割顺序。并且，一次通过一根线进行切割，使切割设备上切割线的布线方式较为简单，降低了切割设备的结构复杂性和控制复杂性，零件损坏率也较低，进而降低了维护成本。

实施例十一

在上述实施例的基础上，本实施例还提供一种切割设备，可用于执行上述任一内容所提供的方法。本实施例提供的切割设备可包括：基座、承载台和线切割装置。其中，承载台和线切割装置均设置于基座上。承载台用于承载硅棒，线切割装置与承载台可沿硅棒的长度方向相对移动；线切割装置包括线轮支架及设置于线轮支架上的绕设有一根切割线的单线切割轮组。

进一步的，切割设备还包括：旋转机构，设置于基座上，用于驱动承载台绕硅棒的中心线旋转。

进一步的，切割设备还包括：平移机构，设置于基座上，用于驱动线切割装置或承载台在与硅棒长度方向垂直的平面内移动。

按照硅棒的设置方向，可将切割设备分为立式和卧式两种，其中，立式切割设备中，硅棒的中心线沿竖向放置于承载台，线切割装置或承载台沿竖向移动，通过切割线对硅棒进行切割。切割轮组的数量为一组。平移机构用于驱动线切割装置水平移动。

卧式切割设备中，硅棒的中心线沿水平方向设置于承载台，线切割装置或承载台沿水平方向移动，通过切割线对硅棒进行切割。切割轮组的数量为一组，平移机构用于驱动线切割装置水平移动和/或竖向移动。

图20为本申请实施例十一提供的立式切割设备的结构示意图，图21为本申请实施例十一提供的立式切割设备线切割装置的结构示意图，图22为本申请实施例十一提供的立式切割设备线切割装置对硅棒进行切割的结构示意图。如图20至图22所示，本实施例提供的切割设备包括：基座、承载台7和线切割装置8。

其中，基座包括底座61和机架62，底座61为一基础结构，机架62为一板状结构，沿竖向固定于底座61上。承载台7和线切割装置8设置于机架62上，承载台7包括上下两个顶座，硅棒1沿竖向设置在两个顶座之间进行固定。一种方案为：顶座上设置有旋转机构，用于驱动硅棒1沿中心线转动。

机架62上设有导轨，承载台7与导轨配合可相对于机架62上下移动。或者，线切割装置8与导轨配合相对于机架62上下移动。以使线切割装置8可沿硅棒的长度方向相对于硅棒1移动，以对硅棒1进行切割。线切割装置8包括线轮支架81及设置于线轮支架81上的单线切割轮组，单线切割轮组上绕设有一根切割线83。

线轮支架81大致为方框形结构，其内部空间设置有一组单线切割轮组，单线切割轮组包括至少两个切割轮82，切割线83绕设于各切割轮82上。

在切割过程中，通过旋转机构驱动硅棒1转动，以通过一组单线切割轮组对硅棒1进行单线5次切割。以实施例六的方案为例，在通过第一切割线51进行切割之后，旋转机构驱动硅棒1转动90°，通过第二切割线52进行切割，然后驱动硅棒1转动90°，通过第三切割线53进行切割，驱动硅棒1转动90°，通过第四切割线54进行切割。之后，可通过平移机构驱动单线切割轮组向硅棒的中心水平移动，到位后通过第五切割线55进行切割。

对于其他的实施例，对于不同的切割方式，可驱动硅棒1转动90°或180°进行切割，并配合平移机构驱动单线切割轮组移动。

图23为本申请实施例十一提供的卧式切割设备的结构示意图，图24为本申请实施例十一提供的卧式切割设备线切割装置的结构示意图，图25为本申请实施例十一提供的卧式切割设备线切割装置对硅棒进行切割的结构示意图。如图23至图25所示，本实施例提供的切割设备包括：基座、承载台7和线切割装置8。

其中，基座包括底座61和机架62，底座61为一基础结构，机架62具有一顶板及多个立柱，立柱沿竖向固定于底座61上，顶板连接于各立柱的顶部。承载台7设置于机架62上，承载台7包括两个顶座，硅棒1沿水平设置在两个顶座之间进行固定。一种方案为：顶座上设置有旋转机构，用于驱动硅棒1沿中心线转动。

一种实现方式：机架62上设有导轨，承载台7与导轨配合可相对于机架62水平移动。另一种方式：底座61设有导轨，线切割装置8与导轨配合相对于机架62水平移动。以使线切割装置8可沿硅棒的长度方向相对于硅棒1移动，以对硅棒1进行切割。

线切割装置8包括线轮支架81及设置于线轮支架81上的单线切割轮组，单线切割轮组上绕设有一根切割线83。线轮支架81包括相对设置的两个“几”字形框，其内部空间设置有一组单线切割轮组，单线切割轮组包括至少两个切割轮82，切割线83绕设于各切割轮82上。

在切割过程中，旋转机构驱动硅棒1转动90°或180°，并配合平移机构驱动单线切割轮组移动，通过一组单线切割轮组对硅棒1进行单线5次切割。

另一种实现方式：线切割装置包括5个线轮支架，每个线轮支架绕设有一根切割线的单线切割轮组。按照预设的切割顺序，依次驱动5个线轮支架移动，以对硅棒进行切割。

本实施例所提供的切割设备，实现单线切割，不但能够切割得到横截面为矩形的小硅棒，对小硅棒进行切割直接能得到尺寸较小的硅片，以满足异质结电池的需要，且不再需要划片的方式，能够提高硅片质量，进而提高异质结电池的转换效率。而且切割后还能得到四块尺寸较大的边皮料，对边皮料进行切割得到尺寸更小的硅块，再进行切片得到尺寸更小的硅片，以满足不同尺寸硅片的需求，提高原料利用率，减少物料浪费，降低生产成本。

而且单线切割的方式具有较高的灵活性，可适应不同规格的硅棒，也可以随着生产安排及时调整切割顺序。并且，一次通过一根线进行切割，使切割设备上切割线的布线方式较为简单，降低了切割设备的结构复杂性和控制复杂性，零件损坏率也较低，进而降低了维护成本。

另外，本实施例还提供一种单线切割硅棒的切割系统，包括：上述任一种切割设备以及对硅棒进行磨削的磨削设备。该切割设备和切割系统，具有与上述切割方法相同的技术效果。

Claims (16)

1.一种单线切割硅棒的方法，其特征在于，包括：

沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对硅棒进行切割，切割后形成第一侧面，第一侧面的宽度小于硅棒的直径；

沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割；四次切割形成的切割面中有两个切割面与第一侧面垂直，另外两个切割面与第一侧面平行；经过四次切割后形成两个小硅棒，每个小硅棒的横截面为矩形。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经过四次切割后形成的两个小硅棒的横截面积之比大于或等于1:3。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对其中一个小硅棒进行切割，将该小硅棒切割为横截面为矩形的两个子硅棒。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割形成一个切割面，包括：

沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行三次切割，每次均通过一条切割线进行切割；三次切割形成的一个切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分布于硅棒中心线的两侧；三次切割形成的另外两个切割面与第一侧面垂直，且分布于硅棒中心线的两侧；经过三次切割后得到横截面为矩形的方棒；

沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对方棒进行切割，得到两个横截面为矩形的小硅棒。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行三次切割，包括：

第一步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交；

第二步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交，且形成的切割面宽度小于硅棒的直径；第二步切割形成的切割面与第一步切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧；

第三步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧；第三步切割形成的切割面分别与第一步和第二步所形成的切割面相交，得到横截面为矩形的方棒。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行三次切割，包括：

第一步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧；

第二步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和第一步切割形成的切割面垂直相交；

第三步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和第一步切割形成的切割面垂直相交；第三步切割形成的切割面与第二步切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧，得到横截面为矩形的方棒。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行三次切割，包括：

第一步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交；

第二步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一步切割形成的切割面垂直相交；第二步切割形成的切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧；

第三步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第二步切割形成的切割面垂直相交；第三步切割形成的切割面与第一步切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧，得到横截面为矩形的方棒。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割形成一个切割面，包括：

第一步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交；

第二步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面垂直相交；第二步切割形成的切割面与第一步切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧；

第三步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行且分别与第一步和第二步切割形成的切割面相交；第三步切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离小于第一侧面与硅棒中心线之间的距离；

第四步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行且分别与第一步和第二步切割形成的切割面相交；第四步切割形成的切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧，且第四步切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离大于第三步形成的切割面与硅棒中心线之间的距离，得到横截面为矩形的小硅棒。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割形成一个切割面，包括：

第一步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧；

第二步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和第一步切割形成的切割面垂直相交；

第三步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和第一步切割形成的切割面垂直相交；且第三步切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离小于第二步切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离；

第四步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和第一步切割形成的切割面垂直相交；第四步切割形成的切割面与第二步切割形成的切割面分别位于硅棒中心线的两侧，且第四步切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离大于第三步形成的切割面与硅棒中心线之间的距离，得到横截面为矩形的小硅棒。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，沿着硅棒的长度方向对形成有第一侧面的硅棒进行四次切割，每次均通过一条切割线进行切割形成一个切割面，包括：

第一步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面与第一侧面平行，且该切割面与第一侧面分别位于硅棒中心线的两侧；

第二步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和第一步切割形成的切割面垂直相交；且第二步切割形成的切割面与硅棒中心线之间的距离小于第一侧面与硅棒中心线之间的距离；

第三步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和第一步切割形成的切割面垂直相交；

第四步，沿着硅棒的长度方向通过一条切割线对形成有第一侧面的硅棒进行切割，形成的切割面分别与第一侧面和第一步切割形成的切割面垂直相交；第四步切割形成的切割面与第三步切割形成的切割面分别位于第二步切割形成的切割面的两侧，得到横截面为矩形的小硅棒。

11.根据权利要求4-10任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

对小硅棒的每个侧面进行磨削；

沿着垂直于硅棒的长度方向对小硅棒进行切割，得到多个硅片。

12.一种应用权利要求1-11任一项单线切割硅棒方法的切割设备，其特征在于，包括：

基座；

承载台，设置于所述基座上，用于承载硅棒；

线切割装置，设置于所述基座上；线切割装置与承载台可沿硅棒的长度方向相对移动；所述线切割装置包括线轮支架及设置于线轮支架上绕设有一根切割线的单线切割轮组。

13.根据权利要求12所述的切割设备，其特征在于，还包括：

旋转机构，设置于所述基座上，用于驱动承载台绕硅棒的中心线旋转；和/或，

平移机构，设置于所述基座上，用于驱动线切割装置或承载台在与硅棒长度方向垂直的平面内移动。

14.根据权利要求13所述的切割设备，其特征在于，所述硅棒沿竖向设置于所述承载台；线切割装置或承载台沿竖向移动，通过切割线对硅棒进行切割；所述切割轮组的数量为一组；所述平移机构用于驱动线切割装置水平移动。

15.根据权利要求13所述的切割设备，其特征在于，所述硅棒沿水平方向设置于所述承载台；线切割装置或承载台沿水平方向移动，通过切割线对硅棒进行切割；所述切割轮组的数量为一组；所述平移机构用于驱动线切割装置水平移动和/或竖向移动。

16.一种单线切割硅棒的切割系统，其特征在于，包括：

权利要求12-15任一项所述的切割设备；以及，

对硅棒进行磨削的磨削设备。

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