粘棒方法及切割铸造多晶硅棒的方法技术

技术编号:15413318 阅读:101 留言:0更新日期:2017-05-25 10:47
本发明专利技术公开了一种切割铸造多晶硅棒工艺中的粘棒方法,包括以下步骤:将表面研磨好的硅棒按照硬度不同粘接在基座上并进行固化,形成硅棒组,待切割使用。本发明专利技术还提供一种切割铸造多晶硅棒的方法,包括以下步骤:S1、粘棒;S2、线网布线;S3、调整线网缝隙;S4、切割;切割完成后,停机、取下硅棒组,对切割形成的硅片进行脱胶、清洗和分选,完成多晶硅片的加工。其能够减少切割线在布线及切割过程中的磨损,以增加切割效率,降低切割成本。

Stick stick method and method for cutting and casting polycrystalline silicon bar

The invention discloses a method of cutting stick rod casting polycrystalline silicon rod in the process, which comprises the following steps: surface grinding good silicon rod according to hardness of different adhesive and curing on the base, forming a silicon rod group, used to be cut. The invention also provides a method for cutting casting polycrystalline silicon rod, which comprises the following steps: S1, S2, stick rod; routing; S3, line S4, gap adjustment; cutting; cutting after shutdown, remove the silicon rod group of degumming, cleaning and sorting of wafer cutting form, complete the polysilicon film processing. The utility model can reduce the abrasion of the cutting line during the wiring and cutting process, so as to increase the cutting efficiency and reduce the cutting cost.

【技术实现步骤摘要】
粘棒方法及切割铸造多晶硅棒的方法
本专利技术涉及铸造多晶硅棒切片加工
,尤其涉及一种切割铸造多晶硅棒工艺中的粘棒方法及切割铸造多晶硅棒的方法。
技术介绍
随着能源危机以及雾霾、温室效应等环境问题的日趋严重,能源转型迫在眉睫。由于光伏能源具备清洁无污染,储量大等优势,光伏行业受到各国政府的大力支持,技术上取得了巨大的进步,得到越来越广泛的应用,太阳能成为当今最具发展潜力的新能源之一。在过去的十年间,随着光伏贸易争端的升级以及行情的波动,光伏产业出现过产能过剩的现象,但市场对光伏清洁能源的需求仍会稳步增加,光伏发电已经进入大规模推广应用的时代。实现光伏发电的器件是太阳能电池,主要分为晶硅(分为单晶和多晶)、薄膜以及第三代太阳能电池,其中技术最成熟、应用最广泛的就是晶硅太阳能电池,从目前的技术发展趋势来看,晶硅电池在未来10年内仍将保持其主导地位。时至今日,光伏行业推广的最大问题仍然在于能否实现平价上网,达成平价上网的目标,是各个光伏企业的奋斗目标和努力方向,因此,唯有不断降低光伏制造的成本,才能使得光伏能源具备竞争性,得到市场的认可。对于晶体硅太阳能电池,其硅片成本占总成本25-30%,而硅片的加工成本占到硅片成本的35%左右,硅片加工成本的降低是硅片环节降低成本的主要方向。现有技术中,硅片加工技术主要有多线砂浆切割和金刚线切割2种。其中,多线砂浆切割是广泛采用的技术,其加工原理是由切割线的运动将磨料带到切割区域,在切割线的高速运动下,磨料在硅晶体表面滚动、摩擦、嵌入到材料的加工表面,使之产生裂纹和破碎,最终实现材料去除的目的。该技术的关键在于磨料的切割能力以及切割过程中的热力学行为,在实际应用中,选用聚乙二醇和碳化硅配置成悬浮液,通过砂浆管把砂浆罐内的砂浆喷撒到线网上,利用钢线携带砂浆与硅棒相对磨削达到切割的目的,同时,切割中使用过的砂浆通过回流系统再次流回到砂浆罐中,砂浆循环使用直至切割完成。而金刚线切割是将金刚石采用粘接或电镀的方式固定在直钢丝上进行高速往返切割,其优势主要体现在以下方面:(1)切割效率提升明显,大大降低了设备折旧;(2)锯缝损失较少,硅料成本降低;(3)硅片表面粗糙度及表面残留金属杂质含量低,电池效率有约0.1-0.2%的提升;(4)环保,使用水性切削液,避免了高COD聚乙二醇的引入。基于上述切割优势,单晶已经通过引入金刚线切割技术大幅降低了硅片成本,市场占比逐渐增加。对于占据市场份额70%以上的多晶而言,采用金刚线切割技术是唯一的方向,但相对于单晶,多晶因其较高的位错和晶界密度,其弹性模量要高于单晶30-50%;且多晶硅棒较高的硬质点比例使得多晶硅片采用金刚线切割存在一定的技术障碍。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提出一种切割铸造多晶硅棒工艺中的粘棒方法,能够较好地应用硅棒的特性,使得粘接后的硅棒组降低对切割线的磨损。为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:本专利技术提供一种切割铸造多晶硅棒工艺中的粘棒方法,包括以下步骤:将表面研磨好的硅棒按照硬度不同粘接在基座上并进行固化,形成硅棒组,待切割使用。进一步地,所述硅棒的粘接具体为:依据硅棒在硅锭中所处的位置不同其硬度不同、杂质分布不同的特点,将硅棒分为高硬度硅棒、中硬度硅棒、低硬度硅棒,在粘接硅棒时,进线侧粘接中硬度硅棒或低硬度硅棒,且硅棒的顶端朝向进线的方向;线网中部粘接低硬度硅棒,且硅棒的顶端朝向进线的方向;出线侧粘接高硬度或中硬度硅棒,且硅棒的顶端朝向出线的方向。进一步地,所述基座包括工件板和树脂板,其中,所述工件板和所述树脂板的外形尺寸一致,所述树脂板通过树脂胶粘接在所述工件板上;所述硅棒粘接在所述树脂板上;所述固化时间为4-6小时。本专利技术所述的切割铸造多晶硅棒工艺中的粘棒方法,通过对硅棒按照硬度不同进行区分,在粘接时按照硬度不同分别进行粘棒,因而能够较好地应用硅棒的特性,使得粘接后的硅棒组降低对切割线的磨损。本专利技术的目的之二在于提出一种切割铸造多晶硅棒的方法,能够减少切割线在布线及切割过程中的磨损,以增加切割效率,降低切割成本。为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:本专利技术还提供一种切割铸造多晶硅棒的方法,包括以下步骤:S1、粘棒;所述粘棒方法为上述粘棒方法;S2、线网布线;将步骤S1中粘好的硅棒组安装至切割机的加工室;将切割用的切割线从切割机的放线室的放线轮上引出,通过小导轮将切割线布置在主辊上对应的线槽内,当主辊切割线布置一部分后,进行分线网作业,预留与所述硅棒组的硅棒之间的拼缝个数相同的线网缝隙;待切割线布满整个主辊后,将切割线的线头引出至切割机的收线室的收线轮,完成线网的布线工作;S3、调整线网缝隙;根据步骤S1中粘好的硅棒组的硅棒之间的拼缝位置,调整线网缝隙的位置;S4、切割;切割完成后,停机、取下硅棒组,对切割形成的硅片进行脱胶、清洗和分选,完成多晶硅片的加工。进一步地,步骤S2中,相邻两个所述硅棒之间的拼缝宽度为0.5-1mm;线网缝隙宽度为4-5mm。进一步地,步骤S2中,所述切割机的放线室和/或收线室内设置有冷却液供给装置,所述冷却液供给装置将冷却液均匀地供给切割线,以使切割线表面形成一定的冷却液膜,增加切割线的润滑性,以减少切割线在布线过程中的跳线压线情况或收线轮切割线互相摩擦造成切割线的磨损。进一步地,所述冷却液供给装置包括储液槽,所述储液槽中装有冷却液,所述储液槽的正上方设置有喷淋头,所述储液槽的底部连接有冷却液出水管,所述冷却液出水管连接所述喷淋头,以供给冷却液给所述喷淋头。进一步地,所述储液槽的相对的两侧部开设有通孔,以供所述切割线进出;其中,所述通孔低于所述喷淋头,高于所述冷却液的液面;或所述通孔低于所述冷却液的液面,所述通孔处设置有液流阻挡装置。进一步地,所述通孔的直径为1-3mm。进一步地,步骤S4中,所述切割步骤具体为:打开冷却液供应系统,冷却液流量设置为8000-10000立方/小时,左右两侧建立相应的张力12-25N,热机循环;热机结束后,按照线速10-25m/s和台速0.2-1.4mm/min,进行切割。本专利技术所述的切割铸造多晶硅棒的方法,通过上述的粘棒方式进行粘棒,对进线侧、线网中部和出线侧按照切割线行径方向合理设置不同硬度的硅棒,并配合硅棒的顶端朝向,从而很好地利用了硅锭的不同位置区域的硅棒的硬度和杂质特点、以及切割线的切割特性,减少切割线在布线及切割过程中切割线的磨损,以增加切割效率,降低切割成本。附图说明图1是本专利技术实施例所述粘棒方法形成的硅棒组的结构示意图;图2是本专利技术实施例所述粘棒方法的硅锭中的硅棒区域划分示意图;图3是本专利技术实施例所述切割铸造多晶硅棒的方法流程示意图;图4是本专利技术实施例所述切割铸造多晶硅棒方法中的切割机的结构示意图;图5是本专利技术实施例所述冷却液供给装置的结构示意图。图中:1、工件板;2、树脂板;3、硅棒;3-1、第一位置;3-2、第二位置;3-3、第三位置;10-放线轮;11-第一主辊;12-第二主辊;13-切割线;14-收线轮;15-第一冷却液供给装置;16-第二冷却液供给装置;17-第一喷淋装置;18-第二喷淋装置;101-储液槽;102-喷淋头;103-冷却液补充口;104-排污口;105-冷却液;106-过滤系统和水泵。具体实施方式下面结本文档来自技高网
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粘棒方法及切割铸造多晶硅棒的方法

【技术保护点】
一种切割铸造多晶硅棒工艺中的粘棒方法,其特征在于,包括以下步骤:将表面研磨好的硅棒按照硬度不同粘接在基座上并进行固化,形成硅棒组,待切割使用。

【技术特征摘要】
1.一种切割铸造多晶硅棒工艺中的粘棒方法,其特征在于,包括以下步骤:将表面研磨好的硅棒按照硬度不同粘接在基座上并进行固化,形成硅棒组,待切割使用。2.根据权利要求1所述的粘棒方法,其特征在于,所述硅棒的粘接具体为:依据硅棒在硅锭中所处的位置不同其硬度不同、杂质分布不同的特点,将硅棒分为高硬度硅棒、中硬度硅棒、低硬度硅棒,在粘接硅棒时,进线侧粘接中硬度硅棒或低硬度硅棒,且硅棒的顶端朝向进线的方向;线网中部粘接低硬度硅棒,且硅棒的顶端朝向进线的方向;出线侧粘接高硬度或中硬度硅棒,且硅棒的顶端朝向出线的方向。3.根据权利要求1或2所述的粘棒方法,其特征在于,所述基座包括工件板和树脂板,其中,所述工件板和所述树脂板的外形尺寸一致,所述树脂板通过树脂胶粘接在所述工件板上;所述硅棒粘接在所述树脂板上;所述固化时间为4-6小时。4.一种切割铸造多晶硅棒的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、粘棒;所述粘棒方法为权利要求1至3任一项所述的粘棒方法;S2、线网布线;将步骤S1中粘好的硅棒组安装至切割机的加工室;将切割用的切割线从切割机的放线室的放线轮上引出,通过小导轮将切割线布置在主辊上对应的线槽内,当主辊切割线布置一部分后,进行分线网作业,预留与所述硅棒组的硅棒之间的拼缝个数相同的线网缝隙;待切割线布满整个主辊后,将切割线的线头引出至切割机的收线室的收线轮,完成线网的布线工作;S3、调整线网缝隙;根据步骤S1中粘好的硅棒组的硅棒之间的拼缝位置,调整线网缝隙的位置;S4、切...

【专利技术属性】
技术研发人员:李飞龙郭庆红翟传鑫王君林田云邢国强
申请(专利权)人:苏州阿特斯阳光电力科技有限公司阿特斯光伏电力洛阳有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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