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硅片切割

硅片切割

  减少硅料消耗

本㏕文引用地㎜址:htt?p:/?/www.eepw.com?.c?n/article/11?1514.htm

  对于以硅片为基底的〒光伏电池来说,晶体硅(c-Si)原料和切割成本在电池总?成@本中占据了最<大的部分。光伏?电%㎡池生?产商可以通过在∶切片过?程中节约硅原料来?降低成本。降低截口损失?可以达到这个效果,截口损失主要和切割线直径有关,是1切割过⊿程本身所产生?的原料损失。切割线直径已㎞经从原℡℃?来的18≥0-160µm 降低?到了目前普遍使用的140-100&﹣micro;m 。降低?切割线直径还可以在同样?的硅块﹢长度下切∑割出更多的硅m片,提升机$台产?量。

  让∠硅片⊙变?得更薄同样可以减少硅原料消耗。在?过?去的十多年中,光伏?硅片的厚度从原来的330&mi≠cro;m降低到现在普遍的180-220&micr∷o;?m 范围内。%这个趋势还将继续,硅片厚度将变成 1?00μm. ml减少硅片厚度×带来的效益是惊人的,从330&=mu;m 到 130μm, 光伏电池制造商??最多可以降×低总?体硅原料消耗量 多达60%。

 ∣ 制造业∧的挑?战¥

 ? 在硅片切割工艺中?我们需要面?对多项挑战,主要聚焦于线锯的生产 ?力,也就是单位?时间内生产的硅-片数量。生产∈力取决于以下几??个因素:

  1)? *切割线直?径 –∪ 更细?的切割线意味着更低的2截¤口℅损失,也就是说同一个硅块可以??生产更多的硅片。然±而,¢切割线更细?更容易断裂。?

  2) 荷载? &nd∷ash; 每次切割的总面积?,等于硅片面积X?每次切割的硅?⌒块数量X每个硅块所切割成的硅片数量 。

  3)m 切割速度 – 切割″台通过切割线切割网的速度,这在很大程度上取?决于切割线?运?÷动速3度,马达功率和切割线拉力。

  4) 易于£♀维护性 – 线锯在切割之间需要更换切割£′线和研磨浆,?维护的速度越快,总体的生产力就越??高。

  生产商必须平㏄衡这些相关的因素使生产﹥力达到最?大化。更高∵的切割速o度和?更大的荷载将会加大?切割切割线的拉力,增加切割?线断裂的风险。?由于μ同一硅块上所有硅片是同时被切割∟的,只要有一条切割线断裂,所有部分切割※的硅片都不得不?丢弃。 然而,使用更∞粗更??牢固的?切硅片切割割线?也并?不可取,这会减㎎少?每次切割所生产的硅片数量,并增加硅原料的消耗量?。

  硅片¬厚度也㈱是影响≮生产力的?一个因素,因为它关?系到每个硅块所生3产出的硅片数量。超薄的硅片给线锯?技㏒术提出了额外的挑战,因为?其生产过程要困难得多。除+了硅片的机械脆性以外◎,如·=果线锯∏工艺没有精?密控制,细微的裂纹和弯曲都会对产品良率产生负面影响。超薄硅片线锯≦系统必须可以对工艺线性、切割线速﹢≧度和∝压力、以及切割冷却液进行精密控制。

  ∫无论硅片的厚薄??,晶?体硅?光伏电池制造商∴都对硅片的?质量提出了极高的要求。硅片不能有表面损伤(?细微/裂纹、线锯印记),㎏形貌缺陷(>弯曲、凹凸、厚薄不均)要最小化,对额外后端处理如抛光等的要求也?要降?到最低。

  新一?≌代线锯产品

  ?为了满足㎝市场对于更低成本和更高生产力的要求≤,新一代线锯必须提升切割速度,使用更长的硅块㏑?从而提高切?割荷载。更细的切割线和更∥薄的硅片♂都提升﹤了生产力,同时,先进的工艺控∮制可以§管理切割线拉力以此保‖∽持切割线的牢固性?。

  使用不止?一组切割切割线是在保持速?度的前?提下提高?机台产量的一个创新方mol法。应用材料公司?最新的Max?Edge&trad≒e; ?系?统(图?三 3‰)采用了独特的两√组独立⊥控?制的切割组?件(℉图 4)。

  MaxEdge是业界第一个专门设计使¥用细切割线的线锯?系统 ,最低?可达到№80∩μm。相对于业界领先的应∨用材料公??司HCT B5线?锯系统,这些改进减少了硅料损失°使产量提高多达50%。

  图 3. 应用材≈料?公司 Max?Edge线?锯系?统

?  更高生产力的*﹣线锯系统在同样的硅⊕片?产量?下?可以减少机台数量。因此,制造商可以大幅降低设备、≡操作?人员和维≯护的成?本。

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