由水平拉带工艺制造的硅带切割制造技术

从由水平拉带工艺制造的硅带（４）切割盘状硅片，其中用一条石墨纤维编织带（１）作要结晶的硅的载体，用位于熔体槽（３）上方和下面的，并上下对准的热源（７）使溶化的液体硅（２）结晶，用下属方法实现切割：以一定的预先给出的，与用于太阳能电池的硅片大小相应的间隔（２Ａ）通过一起运行的（Ｖ－［２］＝Ｖ－［１］）屏蔽体（６）降低熔体表面（２）上方的辐射损失（５），使得限定的区域内不发生固化，由此在硅带（４）中形成一条切割条（１１）。该方法能够实现太阳能电池用硅片的连续生产。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于太阳能电池的盘状硅片的方法和设备。本专利技术涉及一种由水平拉带工艺制造的硅带切割用于太阳能电池的盘状硅片的方法，其中用一条向硅带拉伸方向运行的，最好由石墨纤维织成的织带作为形成硅带所用熔体的载体和结晶晶芽成份，将该织带向位于槽内的熔体上方切向拉出，在熔体上方和下面均有热源，其上下应调整得使硅带在考虑到熔体表面幅射损失的情况下以均匀的厚度凝结成硅带，然后才从熔体连续地侧向拉出，以及实施该方法的设备。这种类型的方法例如已由欧洲专利申请0170119所公开。其中以米/分的高拉伸速度制造硅带，该硅带在进一步加工成太阳能电池之前必须切割成适合的切片。为了不影响拉伸过程的连续性，必须在拉伸过程中和不变的拉伸速度下切割成一定长度的切片。通过切割工序时不允许硅带颤抖或振动，因为由此将会影响晶体生长过程。影响其生长会导致降低由这种材料加工成的太阳能电池的效率。本专利技术的任务是专利技术一种无干扰的，可顺利地适用于连续制造过程的切割方法。该任务可由具有下列特征的开头所述的方法来完成。以特定的，予先给示的，与太阳能电池所用硅片大小相应的距离，借助于一起运行的屏蔽体减少熔体表面的幅射损失，使得在限定的区域间不发生硬化，且因此在硅带中形成一条切割带。本专利技术还包括，采用耐热而导电好的材料制成的桥状物体作屏蔽体，它放在不用于结晶的石墨织带外侧窄带上并以此崩紧的物体遮盖熔体表面。本专利技术进一步的方案由以属

【技术保护点】
由水平拉带工艺制造的硅带切割用于太阳能电池的盘状硅片的方法，其中用一条向硅带（１）拉伸方向运行的，最好由石墨纤维织成的织带作形成硅带（４）所用熔体（２）的载体和结晶晶芽成分，它向位于槽（３）内的熔体（２）上方切向拉出，在熔体（２）的上方和下面均有热源（７），其上下应调整得使硅带（４）在考虑到熔体表面（２）幅射损失（５）的情况下以均匀的厚度凝结成硅带（４）。然后才从熔体（２）连续地侧向拉出，本专利技术的特征在于，以特定的，予先给示的，与太阳能电池所用硅片大小相应的距离（Ｌ↓［Ａ］用一起运行的屏蔽体（６）在熔体表面（２）上减少幅射损失（５），使得在限定的区域内不发生固化且因此在硅带（４）中形成一条切割带（１１）。

【技术特征摘要】
DE 1986-6-6 P3619018.7得出。下面的想法导致了本发明在水平带拉伸工艺中，通过冷却硅熔体的表面和凝结成一个薄层来产生硅带。适当地控制凝结硬化时可从熔体连续侧向地拉出带状的薄层。为了结晶过程的稳定化而用一个与硅熔体相比放射因子E较高的材料制成的例如碳素纤维网作载体。硅表面硬化所必需的冷却主要是通过幅射进行的。按照本发明的思想，以确定的、与期望的硅片大小相应的距离，降低熔体表面的幅射损失，使得凝固不再发生。这通过下属措施来实现，即使一个物体与形成的硅带一起运行，用它阻止固化所需的热幅射，原则上这里可以利用同行物体的四个特性，即1.自身内部温度，2.放射度及吸收度Ek，3.反射能力 和4.它的外形。每单位面积熔体幅射的功率P由斯忒藩-波耳兹曼(热幅射)定律得出P= (ES·Ek)/(Es+Ek-Es·Ek) (1)其中Es为熔体的幅射率，Ek为遮热体的幅射率，δ为斯忒藩-波耳兹曼常数，Ts是熔体的温度，Tk是遮热体的温度。如果在等式(1)中用固体硅的幅射率EF代替Es，即可得到由结晶表面幅射的功率。在不加遮盖的表面和熔点温度在Fs时，固体硅的幅射功率比液体硅约高7W/Cm2。若在发热量PH不变的条件下导入熔体表面与在水平方向运行的碳素纤维网的接触式结晶，则幅射功率P增大约7W/Cm2。只要这项数额不能导致温度降低，则它由正在排放的潜在热量PL提供。P＝PH+PL(2)在发热量不变时因此PL≤7W/Cm2。如果阻止3潜热产生的部分PL的排放，则结晶即不会发生。下面用两个实施例和图1至3详细解释本发明。其中，图1是用于解释上述发明原理的结构图;图2和图3是实施该方法的装置示意图。在所有图中对同样的部件采用同样的标号。图1中标号含义如下1-以速度V1运行的碳素纤维网，2-硅熔体3-容纳硅熔体的石英槽4-已结晶的硅带(V1)5-熔化热的幅射6-以速度V2运行的，例如由条状钼板制成的屏蔽体7-加热器(为了图面清楚起见，熔体上部P的加热器未画出)11-切割位置在本结构图中，V2＝V1;箭头表示拉伸方向。图2表示一个连续运转的结构方式，其中为了实现发明思想而采用3条状石墨体6。该石墨体6在带9上借助于一个辅助传动机构(未示出)以速度V2径导向辊轮8与正在涂层的石墨载体1同步运行。石墨体6由电源10加热到温度Tk。在Tk温度下石墨体6对其下面的硅的固有幅射的大小使得熔体2在该位置11不能结晶。位置11即为切割位置。也可直接用硅熔体2放出的热幅射5来加热石墨体6。这时石墨体6必须具有很高的吸收率E，其构造应使其热容小而在避开熔体的侧面无热损失。实际上使用了一侧由石墨毡绝热的(图中未示出)薄石墨片或石墨编织条。图2中标出的距离LA表示切片长度，也就是要切割成的盘状硅片的长度。图3反射率很高的物体6(例如钼片)一般不需要加热。有时有目的地采用截面为抛物线形状的钼板。以此方式使反射的幅射5集中在聚焦线上，从而得到带有极窄切割线11的硅带4。长时间使用后，反射体6的表面由硅蒸汽所喷镀，反射效应将会降低。因此每次穿行后应该例如用等离子体烧灼去除喷镀的硅层。如果不用真空而在保护气存在下操作，则物体6还...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德福尔肯伯格，格哈特霍伊勒，约瑟夫格拉布梅尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]