[發明專利]一種多晶硅片表面金剛線切割損傷層的去除裝置

有效

• 申請號: 201611095790.1
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106363542B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 陳五奎;劉強;徐文州;陳磊;馮加保;耿榮軍
• 申請（專利權）人: 樂山新天源太陽能科技有限公司
• 主分類號: B24C3/12
• 分類號: B24C3/12;B24C3/08;B24C9/00;B08B5/02
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)51232
• 代理人: 李玉興

技術領域

本發明涉及硅片加工技術領域，尤其是一種多晶硅片表面金剛線切割損傷層的去除裝置。

背景技術

目前在光伏領域多晶硅硅片的切割主要采用砂漿多線切割技術，但是該技術存在切割效率低、加工成本高、廢砂漿排放污染大等問題。相比之下，固體磨料金剛石線鋸切割(簡稱金剛線切割)技術具有切割效率高、加工成本低和環境污染小等優點，受到了越來越多的關注，有望成為晶體硅等硬脆材料切片技術的未來發展方向。

由于金剛線切割的切割原理與砂漿多線切割的切割原理不同，兩種切割工藝得到的硅片表面的形貌存在很大差異。砂漿多線切割的硅片表面主要以脆性破碎斷裂形貌為主，酸制絨后硅片表面形成蠕蟲狀凹坑。而金剛線切割的硅片表面同時存在脆性破碎斷裂區域(占比小)和塑性磨削區域(占比大)，即損傷層，酸制絨后原來的脆性破碎斷裂區域形成蠕蟲狀凹坑，反射率較低；而塑性磨削區域卻形成很淺的近似圓形的凹坑，反射率高，同時凹坑沿切割方向排列，肉眼可看到明顯的切割紋。目前太陽能電池生產過程中，金剛線切割后的硅片表面形成的損傷層厚度為4-7um，采用酸堿腐蝕無法有效去除損傷層形成較好的絨面，如果采用金屬催化化學腐蝕(MCCE)，工藝流程復雜，成本級高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種成本較低且能夠形成較好絨面的多晶硅片表面金剛線切割損傷層的去除裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該多晶硅片表面金剛線切割損傷層的去除裝置，包括支架、無頭皮帶、主動輪、從動輪，所述主動輪、從動輪通過軸承固定在支架上，所述無頭皮帶繞過主動輪、從動輪并被主動輪和從動輪繃緊，所述支架上連接有用于驅動主動輪轉動的驅動電機，所述無頭皮帶水平設置且在位于上層的無頭皮帶和位于下層的無頭皮帶之間設置有支撐平臺，所述支撐平臺的通過支撐桿固定在支架上，所述支撐平臺的上表面為光滑的平面，所述位于上層的無頭皮帶與支撐平臺的上表面相接觸，所述支撐平臺的兩個端面為內凹的弧面，所述支撐平臺的上方設置有噴砂裝置，所述噴砂裝置包括導料管、N個噴砂頭，N為偶數，所述導料管的前端連接有料斗，所述導料管上連接氣管，所述氣管的一端連接有空氣壓縮機，另一端為出氣口且出氣口與導料管連通，所述氣管內的氣體從出氣口噴出時的方向與導料管的中心軸線之間的夾角小于90°,所述氣管內氣體的壓力為0.05-0.1個標準大氣壓，所述N個噴砂頭沿無頭皮帶的移動方向依次設置，砂從噴砂頭噴出后噴在無頭皮帶上的區域為噴砂區域，所述相鄰的兩個噴砂頭在無頭皮帶上的噴射區域無縫連接；

所述導料管的末端連接有一個第一級噴砂管，所述第一級噴砂管的末端連接有兩個第二級噴砂管，一個第一級噴砂管與兩個第二級噴砂管組成“人”字形結構，每個第二級噴砂管末端連接有兩個第三級噴砂管，一個第二級噴砂管與兩個第三級噴砂管組成“人”字形結構，依次類推，第三級噴砂管的末端連接有第四級噴砂管，第四級噴砂管的末端連接有第五級噴砂管，…，第n-1級噴砂管的末端連接有第n級噴砂管，n≥2，第n級噴砂管的數量與噴砂頭的數量相同，每個第n級噴砂管的末端都與一個噴砂頭相連，并且第n-1級噴砂管的內徑是第n級噴砂管內徑的兩倍；

所述支架上設置有用于輸送硅片的多個輸送滾輪，相鄰的輸送滾輪之間通過傳動機構相連，靠近從動輪的輸送滾輪與從動輪之間通過傳動機構相連，所述無頭皮帶、多個輸送滾輪沿位于上層的無頭皮帶的運行方向依次設置，且每個輸送滾輪的最高位置與位于上層的無頭皮帶的上表面位于同一水平面，所述輸送滾輪的上方設置有兩個限位滾輪，兩個限位滾輪與下方的其中兩個相鄰的輸送滾輪一一對應，限位滾輪與輸送滾輪之前的間隙寬度與硅片的厚度相匹配，兩個限位滾輪之間以及與兩個限位滾輪對應的輸送滾輪之間均設置有氣刀發生裝置，所述氣刀發生裝置產生的氣刀吹向限位滾輪與輸送滾輪之間的硅片。

進一步的是，所述主動輪、從動輪沿無頭皮帶的運行方向依次設置，所述從動輪的外側下方設置有氣刀發生裝置，所述氣刀發生裝置的產生的氣刀斜向上吹向無頭皮帶。進一步的是，所述氣刀發生裝置包括噴管，所述噴管的兩端密封，所述噴管水平設置且垂直于無頭皮帶的運行方向，所述噴管朝向下方的表面沿軸向方向開有氣刀縫隙，所述噴管上連接有進氣管，進氣管的另一端連接有空氣壓縮機。

進一步的是，所述氣刀縫隙上連接有具有夾層空間的導流夾板，所述導流夾板與豎直方向的夾角大于0度且小于90度，所述氣刀沿導流夾板的夾層空間噴出的方向與硅片的移動方向之前的夾角大于90度。

進一步的是，所述料斗位于輸送滾輪下方，且從動輪位于料斗上方。