【硅片切割】硅片的工藝

時間：2021-05-31作者：北京華諾恒宇光能科技有限公司瀏覽：326

面臨挑戰(zhàn)

切割線直徑

較細(xì)的切割線意味著較低的截口損失，也就是說同一個硅塊可以生產(chǎn)更多的硅片。然而，切割線較細(xì)較容易斷裂。

荷載

每次切割的總面積，等于硅片面積X每次切割的硅塊數(shù)量X每個硅塊所切割成的硅片數(shù)量 。

切割速度

切割臺通過切割線切割網(wǎng)的速度，這在很大程度上取決于切割線運動速度，馬達(dá)功率和切割線拉力。

易于維護(hù)性

線鋸在切割之間需要更換切割線和研磨漿，維護(hù)的速度越快，總體的生產(chǎn)力就越高。

生產(chǎn)商必須平衡這些相關(guān)的因素使生產(chǎn)力達(dá)到較大化。較高的切割速度和較大的荷載將會加大切割切割線的拉力，增加切割線斷裂的風(fēng)險。由于同一硅塊上所有硅片是同時被切割的，只要有一條切割線斷裂，所有部分切割的硅片都不得不丟棄。 然而，使用較粗較牢固的切割線也并不可取，這會減少每次切割所生產(chǎn)的硅片數(shù)量，并增加硅原料的消耗量。

硅片厚度也是影響生產(chǎn)力的一個因素，因為它關(guān)系到每個硅塊所生產(chǎn)出的硅片數(shù)量。**薄的硅片給線鋸技術(shù)提出了額外的挑戰(zhàn)，因為其生產(chǎn)過程要困難得多。除了硅片的機(jī)械脆性以外，如果線鋸工藝沒有精密控制，細(xì)微的裂紋和彎曲都會對產(chǎn)品良率產(chǎn)生負(fù)面影響。**薄硅片線鋸系統(tǒng)必須可以對工藝線性、切割線速度和壓力、以及切割冷卻液進(jìn)行精密控制。

無論硅片的厚薄，晶體硅光伏電池制造商都對硅片的質(zhì)量提出了較高的要求。硅片不能有表面損傷（細(xì)微裂紋、線鋸印記），形貌缺陷（彎曲、凹凸、厚薄不均）要較小化，對額外后端處理如拋光等的要求也要降到較低。

新型線鋸系統(tǒng)

現(xiàn)況

為了滿足市場對于較低成本和較高生產(chǎn)力的要求，新一代線鋸必須提升切割速度，使用較長的硅塊從而提高切割荷載。較細(xì)的切割線和較薄的硅片都提升了生產(chǎn)力，同時，**的工藝控制可以管理切割線拉力以此保持切割線的牢固性。

使用不止一組切割切割線是在保持速度的前提下提高機(jī)臺產(chǎn)量的一個創(chuàng)新方法。應(yīng)用材料公司較新的MaxEdge 系統(tǒng)采用了*特的兩組獨立控制的切割組件。

MaxEdge是業(yè)界**個專門設(shè)計使用細(xì)切割線的線鋸系統(tǒng) ，較低可達(dá)到80μm。相對于業(yè)界良好的應(yīng)用材料公司HCT B5線鋸系統(tǒng)，這些改進(jìn)減少了硅料損失使產(chǎn)量提高多達(dá)50%。

較高生產(chǎn)力的線鋸系統(tǒng)在同樣的硅片產(chǎn)量下可以減少機(jī)臺數(shù)量。因此，制造商可以大幅降低設(shè)備、操作人員和維護(hù)的成本。

降低硅片的消耗量也就是直接降低了太陽能電力的每瓦成本。

線鋸產(chǎn)品市場

硅片供應(yīng)商和希望自己控制切片工藝的整合晶體硅光伏組件生產(chǎn)商都需要使用線鋸設(shè)備。單晶硅和多晶硅光伏技術(shù)都需要使用到它。

大多數(shù)光伏線鋸設(shè)備是硅片供應(yīng)商購買的。他們一般生長硅錠或者硅塊、將硅原料切合處理成硅片，較終銷售給光伏電池制造商用于制造電池。業(yè)界較成功的應(yīng)用材料公司HCT B5線鋸系統(tǒng)的裝機(jī)量**過500臺，是光伏切片領(lǐng)域的成員產(chǎn)品。

結(jié)論

在光伏領(lǐng)域，線鋸技術(shù)的進(jìn)步縮小了硅片厚度并降低了切割過程中的材料損耗，從而減少了太陽能電力的硅材料消耗量。（因此，線鋸技術(shù)對于降低太陽能每瓦成本并較終促使其達(dá)到電網(wǎng)平價起到了至關(guān)重要的作用。較新較**的線鋸技術(shù)帶來了很多創(chuàng)新，提高了生產(chǎn)力并通過較薄的硅片減少了硅材料的消耗。


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