矽片切割技術
目前矽片切割技術多採用多線切割技術,相比以前的內圓切割,有切割效率高,成本低,材料損耗少。目前矽片能夠切出的最薄度在200um左右。實際太陽能電池的最佳性能厚度是在60-100um.,之所以維持在200um左右是因為太陽能電池的機戒性考慮,矽片厚度減少厚度減少已不再適應這些電池工藝,如腐蝕,絲網印刷等,矽片厚度的減少帶來了很大的電池製備技術難點,當然目前切片技術也無法滿足其技術要求。
切割矽片是電池片加工的重要步驟,直接影響矽片表面晶向,厚度,表面粗糙度,翹曲度,矽片製造過程可能出現斷線,停機,厚度不均勻,粗糙度過大等(工藝難點);以前矽片,電池工藝,組件製造,三部分幾乎平分各佔成本33%左右,現在由於電池工藝和組件製造方面技術的改進,三者成本分布分別為50%,25%25%(成本);在矽片切割過程中材料損失越位50%,浪費嚴重(材料節約)。因此對矽片技術進行研究,研討,技術改進具有重要意義。
一、矽片切割作為矽片加工工藝過程中最關鍵的工藝點,其加工工藝和加工質量直接影響整個生產全局,和後續電池片工藝製備,因此矽片切割要有嚴格的工藝要求。
1、矽片切割工藝所要遵守的技術原則:
1)斷面完整性好,消除拉絲和印痕跡。
2)切割精度要高,表面平行度高,厚度誤差小。
3)提高成品率,縮小切割縫隙,減少材料損失。
4)提高切割速度,提高生產效率,實現智能控制,自動進行切割。
二.多線切割機理論切片數量計算方法分析:
1、D=T+F+dw+DS
槽距=矽片厚度+遊移量+鋼線直徑+金剛砂直徑
理論切片數量=單晶有效長度/槽距
三、鋼線切割機理,鋼線為什麼能切割矽片?
鋼線本身是沒有切割能力的,它的作用只是一個載體,因此鋼線又稱為「載線器」,它的作用在於帶動有切割能力的漿料,使其對單晶矽幫進行切割,高速的鋼線帶動砂漿到切割區,在鋼線和單晶表面充滿了sic(碳化矽)顆粒和砂漿懸浮液的混合物,使砂漿中研磨顆粒有非常銳利的稜角,sic硬度遠大於矽片厚度,所以矽棒與鋼線接觸的區域逐漸被砂漿研磨掉,由於sic和矽片切割有大量摩擦,存在大量熱量和細碎的sic顆粒,容量可能導致矽片變形導致ttv(總厚度偏差)加大,後者會導致矽片表面粗糙度增大產生線痕片。因此必須保證切割液的流動性及時帶走容量和細碎的sic顆粒。
四、多線切割原理