[發(fā)明專利]一種提高單晶硅出片率的切割工藝及其裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310296474.0
• 申請(qǐng)日: 2013-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN103350460A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周炳利;譚鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 錦州陽光能源有限公司
• 主分類號(hào): B28D5/04
• 分類號(hào): B28D5/04
• 代理公司: 錦州遼西專利事務(wù)所 21225
• 代理人: 李輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高單晶硅出片率的切割工藝及其裝置。

背景技術(shù)

利用光伏效應(yīng)（photovoltaic?effect），使太陽光的光能通過硅片轉(zhuǎn)換成電能的硅晶太陽能電池是一個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)，它在世界各國的能源經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位十分重要。

近年來，在加快硅晶太陽能電池的普及和利用中，提高硅晶的出片率，以降低生產(chǎn)成本成為單晶硅加工行業(yè)的發(fā)展方向。在生產(chǎn)相同規(guī)格的硅片時(shí)，降低硅片的厚度可以提高太陽能硅片的出片率。目前，在切割過程中主要通過縮小導(dǎo)輪的槽距，來降低硅片的厚度，將硅片厚度降低至120μm～175μm，這樣雖然提高了硅片的理論出片數(shù)，由于在切割過程中槽距的尺寸過小，導(dǎo)致鋼線容易斷線、跳線，致使硅片的碎片增多，切割的硅片存在片面線痕，產(chǎn)品成品率低于90%。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高單晶硅出片率的切割工藝及其裝置，工藝方法簡(jiǎn)單，操作方便，該裝置可提高單晶硅理論出片率，減少鋼線斷線、跳線、片面的線痕發(fā)生率，從而提高產(chǎn)品成品率，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種提高單晶硅出片率的切割工藝，其具體步驟是：

1、采用由導(dǎo)輪和切割鋼線構(gòu)成的硅錠切割裝置，導(dǎo)輪表面的硬度≥96A，導(dǎo)輪表面的磁能積為180kJ/m³～450kJ/m³；

2、控制導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)速使切割鋼線的線速度為480m/min～680m/min，進(jìn)刀速度為0.28mm/min～0.32mm/min，砂漿密度1.60g/cm³～1.70g/cm³。

所述導(dǎo)輪表面的硬度為96A～97A，導(dǎo)輪表面的磁能積為270kJ/m³～380kJ/m³。

一種提高單晶硅出片率的硅錠切割裝置，具有至少兩個(gè)導(dǎo)輪和切割鋼線，所述切割鋼線經(jīng)導(dǎo)輪表面的線槽螺旋環(huán)繞，其特殊之處在于：所述線槽的形狀為“U”形，所述切割鋼線的直徑為90μm～140μm，所述線槽的夾角為35°～70°，所述線槽的槽距為0.270mm～0.305mm，所述線槽的槽深為0.20mm～0.43mm，所述線槽的圓弧面半徑為切割鋼線半徑的0.5倍～1.5倍，所述導(dǎo)輪的表面設(shè)有納米磁性材料聚氨酯層。

所述納米磁性材料聚氨酯層的厚度為15mm～17mm。

所述線槽由進(jìn)線端第一個(gè)線槽至出線端線槽的槽距依次遞減，所述線槽的槽距為A-B*((n-1)/N)，其中，A是進(jìn)線端第一個(gè)線槽的槽距、B值為0～12μm、N是總槽數(shù)、n是第n個(gè)槽數(shù)。

所述線槽的夾角為50°～55°，線槽的槽距為0.285mm～0.295mm，線槽的槽深為0.21mm～0.28mm，線槽的槽底圓角半徑為切割鋼線半徑的0.9倍～1.1倍。

所述納米磁性材料聚氨酯層的材質(zhì)為納米磁性材料與聚氨酯的混合物。

所述切割鋼線的材質(zhì)為高強(qiáng)度鋼線或樹脂金剛線或電鍍金剛線。

本發(fā)明的有益效果：

工藝方法簡(jiǎn)單，操作方便，在減小導(dǎo)輪上線槽的槽距，提高了理論單晶硅出片率，將線槽設(shè)置成“U”形，并在導(dǎo)輪的表面涂裝納米磁性材料聚氨酯層，以增加對(duì)切割鋼線具有吸附把持力，通過對(duì)切割速度、進(jìn)刀速度工藝參數(shù)的控制，保證了切割過程的穩(wěn)定，從而減少了鋼線斷線、跳線、片面的線痕發(fā)生率，提高了產(chǎn)品的成品率，降低了生產(chǎn)成本，通過工藝與設(shè)備的配合進(jìn)行切割硅片，8寸硅單晶成品率可以達(dá)到在90.71%以上，出片率為39.95片/公斤以上，8.3寸硅單晶成品率可以達(dá)到在96%以上，出片率為36片/公斤以上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是導(dǎo)輪的主視圖；

圖3是圖2的A部放大圖。

圖中：1-線槽，2-導(dǎo)輪，3-納米磁性材料聚氨酯層，4-切割鋼線。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1?