<110>偏晶向硅片的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种<110>偏晶向硅片的制备工艺，包括：单晶硅圆棒开方制得单晶硅方棒，单晶硅方棒切片制得硅片；具体的：选择晶向为<100>的单晶硅圆棒；单晶硅圆棒开方过程中，先将硅棒棱线与晶托棱线一一对准的单晶硅圆棒顺时针或逆时针旋转45

【技术实现步骤摘要】
<110>偏晶向硅片的制备工艺


[0001]本专利技术涉及光伏领域，具体涉及一种<110>偏晶向硅片的制备工艺。

技术介绍

[0002]硅单晶由于其晶格缺陷少、少子寿命高、转化效率高、单晶制造成本低等优势，已成为光伏用硅片的主要材料。目前，<100>晶向的单晶硅片，已成为光伏电池产品应用中最广泛的基底材料。但随着光伏技术的发展，制备和应用晶向偏离<110>一定角度的偏晶向硅片成为一种选项。
[0003]目前偏晶向硅片的制备有两种方案：1）通过晶向偏离<110>一定角度的偏晶向籽晶直接拉制出晶向偏离<110>一定角度的偏晶向晶棒，再将偏晶向晶棒切割出晶向偏离<110>一定角度的偏晶向硅片；2）对<110>晶棒进行斜切，切片方向倾斜于晶棒生长轴线，切割出晶向偏离<110>一定角度的偏晶向硅片。
[0004]方案1）拉制晶向偏离<110>一定角度的偏晶向晶棒，对晶体生长的工艺条件提出了挑战和难度，晶体生长成本也大幅提升。
[0005]方案2）主要用于切割晶向偏离<110>角度较小的偏晶向硅片，若用于切割晶向偏离<110>角度较大的偏晶向硅片，则需要更大的圆棒直径作为支持，而圆棒直径加大会降低晶棒的利用率。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种<110>偏晶向硅片的制备工艺，包括：单晶硅圆棒开方制得单晶硅方棒，单晶硅方棒切片制得硅片；具体的：选择晶向为<100>的单晶硅圆棒；单晶硅圆棒开方过程中，先将硅棒棱线与晶托棱线一一对准的单晶硅圆棒顺时针或逆时针旋转45
°
，再将单晶硅圆棒顺时针或逆时针旋转θ角，0
°
<θ<45
°
（优选的，0
°
<θ<15
°
）；再将单晶硅圆棒开方，制得与单晶硅圆棒同向延伸的单晶硅方棒；该单晶硅方棒包括一对端面以及四个侧面；该单晶硅方棒的四个侧面的晶向都为<110>偏θ角；单晶硅方棒切片过程中，切片方向平行于单晶硅方棒的某一侧面，制得硅片，该硅片的晶向为<110>偏θ角。
[0007]单晶硅方棒切片的具体步骤参见实施例，单晶硅方棒切片制得硅片可以是矩形硅片（如：方片，长方形硅片），还可以是四角为倒角的矩形硅片（如：准方片，四角为倒角的长方形硅片）。
[0008]另外，单晶硅圆棒开方有产生边皮料；边皮料包括矩形底面，该边皮料的底面的晶向为<110>偏θ角；对边皮料切片，切片方向平行于边皮料的矩形底面，制得硅片，该硅片的晶向为<110>偏θ角。
[0009]边皮料切片的具体步骤参见实施例，边皮料切片制得硅片可以是矩形硅片（如：方片，长方形硅片），还可以是四角为倒角的矩形硅片（如：四角为倒角的方片或长方形硅片）。
[0010]本专利技术的优点和有益效果在于：提供一种<110>偏晶向硅片的制备工艺，其能制备晶向偏离<110>一定角度的偏晶向硅片。
[0011]本专利技术具有如下特点：1）拉制晶向偏离<110>一定角度的偏晶向晶棒，晶体生长工艺较为复杂，成本较高。而本专利技术无需拉制偏晶向晶棒，可通过目前行业普遍采用的<100>晶棒制备晶向偏离<110>一定角度的偏晶向硅片，降低了偏晶向硅片的工艺难度和成本。
[0012]2）对<110>晶棒进行斜切制备晶向偏离<110>角度较大的偏晶向硅片，需要更大的圆棒直径作为支持，而圆棒直径加大会降低晶棒的利用率。而本专利技术晶向偏离<110>的角度可通过旋转<100>晶棒调整，无需加大圆棒直径，不会降低晶棒的利用率。
[0013]3）本专利技术还能进一步将边皮料切割出晶向偏离<110>一定角度的偏晶向硅片，且切边皮料的切割十分方便，不仅大大提升了整棒硅料的利用率，还大幅降低了偏晶向硅片的制造成本。
[0014]4）本专利技术不仅能制备晶向偏离<110>一定角度的方片或准方片，还能制备晶向偏离<110>一定角度的长方形硅片，特别是能以边皮料制备出晶向偏离<110>一定角度的方片或长方形硅片，为<110>偏晶向硅片的制备和应用拓展了更广泛的前景。
具体实施方式
[0015]下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0016]本专利技术提供一种<110>偏晶向硅片的制备工艺，包括：单晶硅圆棒开方制得单晶硅方棒，单晶硅方棒切片制得硅片；具体的：选择晶向为<100>的单晶硅圆棒；单晶硅圆棒开方过程中：将单晶硅圆棒垂直置于晶托上，将单晶硅圆棒的硅棒棱线与晶托的晶托棱线一一对准，再将单晶硅圆棒相对晶托顺时针或逆时针旋转45
°
，再将单晶硅圆棒相对晶托顺时针或逆时针旋转θ角（也即单晶硅圆棒绕其自身轴心顺时针或逆时针旋转45
°
，再将单晶硅圆棒绕其自身轴心顺时针或逆时针旋转θ角），θ角大于0
°
，且θ角小于45
°
；再将单晶硅圆棒开方，制得与单晶硅圆棒同向延伸的单晶硅方棒；该单晶硅方棒包括一对端面以及四个侧面；该单晶硅方棒的四个侧面的晶向都为<110>偏θ角；单晶硅方棒切片过程中：切片方向平行于单晶硅方棒的某一侧面，制得硅片，该硅片的晶向为<110>偏θ角。
[0017]另外，单晶硅圆棒开方有产生边皮料；边皮料包括矩形底面，该边皮料的底面的晶向为<110>偏θ角；对边皮料切片，切片方向平行于边皮料的矩形底面，制得硅片，该硅片的晶向为<110>偏θ角。
[0018]本专利技术的具体实施例如下：实施例1一种<110>偏晶向硅片的制备工艺，包括：单晶硅圆棒开方制得单晶硅方棒，单晶硅方棒切片制得硅片；具体的：1）选择晶向为&a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.<110>偏晶向硅片的制备工艺，包括：单晶硅圆棒开方制得单晶硅方棒，单晶硅方棒切片制得硅片；其特征在于：选择晶向为<100>的单晶硅圆棒；单晶硅圆棒开方过程中，先将硅棒棱线与晶托棱线一一对准的单晶硅圆棒顺时针或逆时针旋转45
°
，再将单晶硅圆棒顺时针或逆时针旋转θ角，再将单晶硅圆棒开方，制得与单晶硅圆棒同向延伸的单晶硅方棒；该单晶硅方棒包括一对端面以及四个侧面；单晶硅方棒切片过程中，切片方向平行于单晶硅方棒的某一侧面，制得硅片，该硅片的晶向为<110>偏θ角。2.根据权利要求1所述的<110>偏晶向硅片的制备工艺，其特征在于，所述θ角大于0
°
，且θ角小于45
°
。3.根据权利要求1所述的<110>偏晶向硅片的制备工艺，其特征在于，单晶硅方棒切片过程中：先将单晶硅方棒截断成长方体或正方体硅块；该硅块包括一对端面以及四个侧面；硅块的一对端面为单晶硅方棒截断所形成的截断面；硅块的四个侧面为原单晶硅方棒四个侧面的一部分；以硅块的某一侧面为切片参考面；再将硅块切片，切片方向平行于切片参考面，制得矩形硅片，该硅片的晶向为<110>偏θ角。4.根据权利要求1所述的<110>偏晶向硅片的制备工艺，其特征在于，单晶硅方棒切片过程中：先将单晶硅方棒截断成长方体或正方体硅块；该硅块包括一对端面以及四个侧面；硅块的一对端面为单晶硅方棒截断所形成的截断面；硅块的四个侧面为原单晶硅方棒四个侧面的一部分；以硅块的某一侧面为切片参考面；再对硅块上与切片参考面垂直的四个边进行倒角处理；再将倒角处理后的硅块切片，切片方向平行于切片参考面，制得四角为倒角的矩形硅片，该硅片的晶向为<110>偏θ角。5.根据权利要求1所述的<110>偏晶向硅片的制备工艺，其特征在于，单晶硅方棒切片过程中：先将单晶硅方棒截断成长方体或正方体硅块；该硅块包括一对端面以及四个侧面；硅块的一对端面为单晶硅方棒截断所形成的截断面；硅块的四个侧面为原单晶硅方棒四个侧面的一部分；以硅块的某一侧面为切片参考面；再将硅块等分或不等分分割成至少两个长方体小硅块，且分割时垂直于硅块的端面和切片参考面对硅块进行切割；再将小硅块切片，切片方向平行于切片参考面，制得矩形硅片，该硅片的晶向为<110>偏θ角。6.根据权利要求1所述的<110>偏晶向硅片的制备工艺，其特征在于，单晶硅方棒切片过程中：先将单晶硅方棒截断成长方体或正方体硅块；该硅块包括一对端面以及四个侧面；硅块的一对端面为单晶硅方棒截断所形成的截断面；硅块的四个侧面为原单晶硅方棒四个侧面的一部分；以硅块的某一侧面为切片参考面；

【专利技术属性】
技术研发人员：宫龙飞，曹育红，符黎明，
申请(专利权)人：常州时创能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：