用於切制太陽能矽片的墊條的製作方法

2023-06-06 04:49:01 1

專利名稱：用於切制太陽能矽片的墊條的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種線切割技術，尤其涉及一種用於切制太陽能矽片的墊條。
背景技術：
根據生產技術的不同，太陽能電池主要分為晶體矽太陽能電池和薄膜太陽能電池兩類，晶體矽太陽能電池的生產技術較為成熟，目前應用比較廣泛。由於晶體矽太陽能電池技術成熟，並隨著多晶矽價格下跌在較大程度上降低了晶體矽太陽能電池成本，加之薄膜太陽能電池的轉換效率較低、安裝所需的土地面積較大，且投入設備成本較高，因此晶體矽太陽能電池作為主要光伏發電產品在短期內仍佔主導地位。目前太陽能矽片的切割採用線切割技術，線切割技術屬於滾動切磨，適用於太陽能電池用晶矽片切割。現主流切割技術中，金剛石線切割技術又以其突出的優點而倍受青睞，例如其消耗的水電比使用傳統的砂漿切割技術減少了三分之二，而且切割速度也快了近3倍。在現有的金剛石線切割技術中，通常需要將矽料粘結固定到金屬工件板上，再通過工件板將矽料固定在線切割機上。為了保證矽料完全切透，切割深度需大於矽料高度，因此為了保證金屬工件板不會被切割到並且在切割完成之後可以循環使用，通常需在矽料與工件板之間增加一塊墊條。墊條的硬度不能過大，否則容易刮擦掉金鋼石線表面的金鋼石而損傷金剛石線，甚至可能引起斷線的情況發生。因此，傳統的金剛石線切割機上所使用的墊條多是由石墨或樹脂製成，這主要是因為石墨或樹脂材料可塑性和耐熱性好並且硬度較小有利於線切割過程的順利進行。但是，由於矽料切割後形成的矽粉混入了石墨粉、樹脂粉及其它雜質，而石墨粉或樹脂粉與矽粉的分離會是個難題，如石墨有良好的化學穩定性，能耐酸、耐鹼和耐高溫， 不溶於有機溶劑，因此較難通過化學方法除去矽粉中的石墨粉，並且由於石墨中往往含有 SiO2, A1203、FeO, CaO, P2O5> CuO等雜質，這些物質的存在也對矽粉質量造成較大的影響，因而導致矽粉不能回收，或者回收成本太高，使得金剛石線切割技術的推廣受到限制。此外， 在切割完成後，太陽能矽片容易沾染上石墨等雜質，給太陽能矽片的清洗造成很大的不便， 甚至會影響其質量。

發明內容
本發明實施例所要解決的技術問題在於，提供一種用於切制太陽能矽片的墊條， 可使切割後形成的矽粉容易回收，以降低切割成本。為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種用於切制太陽能矽片的墊條， 所述墊條用於金剛石線切割，所述墊條為矽材料製成。其中，當所述太陽能矽片為多晶矽時，所述墊條的寬度為12(Tl80mm或8(Tl50mm， 厚度為l(T20mm。其中，當所述太陽能矽片的大小為156mmX 156mm時，所述墊條的寬度為 12(Tl80mm;當所述太陽能矽片的大小為125mmX 125mm時，所述墊條的寬度為8(Tl50mm。
其中，當所述太陽能矽片為單晶矽時，所述墊條的寬度為10(Tl80mm或 60mnTl50mm,厚度為 10mnT20mmo其中，當所述太陽能矽片的大小為156mmX 156mm時，所述墊條的寬度為100mnTl80mm ；當所述太陽能矽片的大小為125mmX 125mm時，所述墊條的寬度為 60mm 150mmo其中，所述墊條是由矽粉經靜壓、模壓或擠壓所壓制的矽板製作而成。其中，所述墊條是由單晶矽塊或多晶矽塊經切削加工而成。實施本發明實施例，具有如下有益效果
本發明實施例的墊條採用矽材料製成，在將太陽能矽片切透後繼續切割墊條時，所產生的切屑仍為矽粉，所以，在將矽料切割成太陽能矽片的過程中，所得到的切屑為純淨的矽粉，沒有其它雜質，可以直接回收，用於製造單晶矽、多晶矽或其它矽料。無需為了回收矽粉而採用成本高昂的設備或工藝而對矽粉進行分離提純等工序，大大地降低了回收成本，從而降低了金剛石線切割的使用成本。而且，墊條也可由矽粉經靜壓、模壓或擠壓所壓制的矽板製作而成，將矽粉循環利用，可進一步降低使用成本。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明實施例中墊條的安裝狀態示意圖2是本發明實施例中太陽能矽片的切割過程中墊條的狀態示意圖； 圖3是本發明實施例中太陽能矽片切割完成後墊條的狀態示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明提供一種用於切制太陽能矽片的墊條，其安裝固定於金剛石線切割機上， 該金剛石線切割機主要用於將矽料切割成太陽能級的薄片，以備製造太陽能電池。參照圖1所示，上述金剛石線切割機(未圖示)包括墊條2和工件板3。用於切割成太陽能矽片的原料(即矽料1)固定在墊條2上，固定方式可以是用粘膠粘結固定或採用專用夾具固定。墊條2通過工件板3固定在金剛石線切割機上。在金剛石線切割機將矽料 1切割成太陽能級的薄片時，為了使矽料1完全切透，需使切割深度大於矽料1的厚度，直到切入墊條2。本實施例的墊條2採用矽材料製成，優選為由矽粉經靜壓、模壓或擠壓所壓制而成的矽板製成，當然也可以是由單晶矽或多晶矽等晶體矽塊經切削加工製作而成。這樣，當墊條2被切割時，其所形成的粉末與矽料1形成的切屑混合在一起。通常地，為了回收矽料1的切屑，需要將切屑分離提純，本實施例的切屑中只包含矽料1的粉末和墊條2的粉末，而它們的成分都是矽，所以，切屑在回收時無需進行分離提純工序，將切割液過濾所得濾渣即為矽粉，可直接用於製備晶體矽料1或將矽粉壓製成矽板等材料，以備重複利用。此外，由於切割成的太陽能矽片所沾染到的切屑為矽粉，太陽能矽片的清洗和清潔都很方便、省時省力，也不影響矽片質量，因此本實施例採用矽材料製成的墊條2，對於切割完成後矽片的清潔具有突出的優勢。目前，太陽能矽片的規格主要有大小為156mmX156mm和125mmX 125mm的準方基片，允許有倒角，厚度約為18(Γ200μπι，用於切制太陽能矽片的矽料1被製成截面為正方形的棒料，該棒料可以預先進行倒角處理。圖2和圖3分別是本實施例中金剛石線切割機切割太陽能矽片的過程中和切割完成後墊條2的狀態示意圖。從圖中可見，金剛石線4切割矽料1時，需施加一定的壓力在金剛石線4上，因而會使金剛石線4彎曲。而本發明中金剛石線4的切割刃料為金剛石或碳化矽，均為脆性材質，當刮到硬物時，容易將金剛石線4表面的金剛石或碳化矽刃料刮擦掉而磨損或損傷金剛石線4，甚至導致斷線的情況發生。因此，在設計墊條2的寬度時，也同樣要考慮金剛石線4的磨損，使其儘量少地切割到其它物體。所以，墊條2的寬度不宜過大也不能太小。因此，本實施例設計為，當用多晶矽矽料1切制太陽能矽片時，墊條2的寬度選擇為12(Tl80mm或8(Tl50mm，厚度為10mnT20mm，長度與工件板3相同或接近。具體地，當太陽能矽片的規格為156mm時，墊條2的寬度為12(Tl80mm左右；當太陽能矽片的規格為125mm 時，墊條2的寬度為8(Tl50mm左右。當上述多晶矽矽料1的四角制有倒角時，墊條2的寬度取最小值，當上述多晶矽矽料1不設倒角時，墊條2的寬度取上述範圍的最大值，以便於切割過程順利進行。需要說明的是，由於多晶矽太陽能電池板的光電轉換效率低於單晶娃，所以，在採用多晶矽切制太陽能矽片時，矽料1上所制出的倒角尺寸通常較小，或者可以不做倒角。從而墊條2的尺寸相對較大，使其寬度與矽料1的邊長相近，也與所切得的太陽能矽片的尺寸相近。當用單晶矽矽料1切制太陽能矽片時，墊條2的寬度選擇為100mnTl80mm或 60mnTl50mm，厚度為10mnT20mm，長度與工件板3相同或接近。具體地，當所述太陽能矽片的大小為156mmX156mm時，墊條2的寬度為100mnTl80mm ；當太陽能矽片的大小為 125mmX125mm時，墊條2的寬度為60mnTl50mm。在製作單晶矽矽料1時，可以將方形矽料 1四角處制出尺寸比較大的倒角，例如，邊長為125mm的單晶矽矽料1，最大可以制出尺寸為 42mm的倒角，這樣，和其配合的墊條2的寬度最窄可以到60mm，這在切割矽料1時，可以避免將墊條2切割很深才能將矽料1完全切透，減少了金剛石線4的磨損，延長了其壽命。對於墊條2來說，也節省了其用料，減輕了自身重量，減少了墊條2的加工成本。綜上所述，本發明實施例在金剛石線切割機上採用由矽材料製成的墊條，不僅具有使切屑易於回收，且回收成本低的優點，而且，也可使切割完成後，在對所得到的太陽能矽片進行清潔時，能省時省力，使得太陽能矽片的質量得到提高，直接或間接地降低了用金剛石線切割技術切割太陽能矽片的使用成本，有利於該技術的推廣應用。以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種用於切制太陽能矽片的墊條，所述墊條用於金剛石線切割，其特徵在於所述墊條由矽材料製成。
2.如權利要求1所述的墊條，其特徵在於當所述太陽能矽片為多晶矽時，所述墊條的寬度為 12(Tl80mm 或 8(Tl50mm，厚度為 10mnT20mm。
3.如權利要求2所述的墊條，其特徵在於當所述太陽能矽片的大小為156mmX156mm 時，所述墊條的寬度為12(Tl80mm;當所述太陽能矽片的大小為125mmX 125mm時，所述墊條的寬度為8(Tl50mm。
4.如權利要求1所述的墊條，其特徵在於當所述太陽能矽片為單晶矽時，所述墊條的寬度為 100mnTl80mm 或 60mnTl50mm，厚度為 10mnT20mm。
5.如權利要求4所述的墊條，其特徵在於當所述太陽能矽片的大小為156mmX156mm 時，所述墊條的寬度為100mnTl80mm ；當所述太陽能矽片的大小為125mmX 125mm時，所述墊條的寬度為60mnTl50mm。
6.如權利要求1所述的墊條，其特徵在於所述墊條是由矽粉經靜壓、模壓或擠壓所壓制的矽板製作而成。
7.如權利要求1所述的墊條，其特徵在於所述墊條是由單晶矽塊或多晶矽塊經切削加工而成。
全文摘要
本發明實施例公開了一種切制太陽能矽片的墊條，所述墊條用於金剛石線切割，所述墊條由矽材料製成。本發明實施例的墊條採用矽材料製成，在將太陽能矽片切透後繼續切割墊條時，所產生的切屑仍為矽粉，沒有其它雜質，可以直接回收，無需為了回收矽粉而採用成本高昂的設備或工藝而對矽粉進行分離提純等工序，大大地降低了回收成本，從而也降低了金剛石線切割的使用成本。
文檔編號B28D5/04GK102371631SQ20111031654
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月18日 優先權日2011年10月18日
發明者章金兵 申請人:江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司