專利名稱：用于切制太陽能硅片的墊條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線切割技術(shù)，尤其涉及一種用于切制太陽能硅片的墊條。
背景技術(shù)：
根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)的不同，太陽能電池主要分為晶體硅太陽能電池和薄膜太陽能電池兩類，晶體硅太陽能電池的生產(chǎn)技術(shù)較為成熟，目前應(yīng)用比較廣泛。由于晶體硅太陽能電池技術(shù)成熟，并隨著多晶硅價格下跌在較大程度上降低了晶體硅太陽能電池成本，加之薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率較低、安裝所需的土地面積較大，且投入設(shè)備成本較高，因此晶體硅太陽能電池作為主要光伏發(fā)電產(chǎn)品在短期內(nèi)仍占主導(dǎo)地位。目前太陽能硅片的切割采用線切割技術(shù)，線切割技術(shù)屬于滾動切磨，適用于太陽能電池用晶硅片切割。現(xiàn)主流切割技術(shù)中，金剛石線切割技術(shù)又以其突出的優(yōu)點而倍受青睞，例如其消耗的水電比使用傳統(tǒng)的砂漿切割技術(shù)減少了三分之二，而且切割速度也快了近3倍。在現(xiàn)有的金剛石線切割技術(shù)中，通常需要將硅料粘結(jié)固定到金屬工件板上，再通過工件板將硅料固定在線切割機上。為了保證硅料完全切透，切割深度需大于硅料高度，因此為了保證金屬工件板不會被切割到并且在切割完成之后可以循環(huán)使用，通常需在硅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(fā)生。因此，傳統(tǒng)的金剛石線切割機上所使用的墊條多是由石墨或樹脂制成，這主要是因為石墨或樹脂材料可塑性和耐熱性好并且硬度較小有利于線切割過程的順利進行。但是，由于硅料切割后形成的硅粉混入了石墨粉、樹脂粉及其它雜質(zhì)，而石墨粉或樹脂粉與硅粉的分離會是個難題，如石墨有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐高溫， 不溶于有機溶劑，因此較難通過化學(xué)方法除去硅粉中的石墨粉，并且由于石墨中往往含有 SiO2, A1203、FeO, CaO, P2O5> CuO等雜質(zhì)，這些物質(zhì)的存在也對硅粉質(zhì)量造成較大的影響，因而導(dǎo)致硅粉不能回收，或者回收成本太高，使得金剛石線切割技術(shù)的推廣受到限制。此外， 在切割完成后，太陽能硅片容易沾染上石墨等雜質(zhì)，給太陽能硅片的清洗造成很大的不便， 甚至?xí)绊懫滟|(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于切制太陽能硅片的墊條， 可使切割后形成的硅粉容易回收，以降低切割成本。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種用于切制太陽能硅片的墊條， 所述墊條用于金剛石線切割，所述墊條為硅材料制成。其中，當(dāng)所述太陽能硅片為多晶硅時，所述墊條的寬度為12(Tl80mm或8(Tl50mm， 厚度為l(T20mm。其中，當(dāng)所述太陽能硅片的大小為156mmX 156mm時，所述墊條的寬度為 12(Tl80mm;當(dāng)所述太陽能硅片的大小為125mmX 125mm時，所述墊條的寬度為8(Tl50mm。
其中，當(dāng)所述太陽能硅片為單晶硅時，所述墊條的寬度為10(Tl80mm或 60mnTl50mm,厚度為 10mnT20mmo其中，當(dāng)所述太陽能硅片的大小為156mmX 156mm時，所述墊條的寬度為100mnTl80mm ；當(dāng)所述太陽能硅片的大小為125mmX 125mm時，所述墊條的寬度為 60mm 150mmo其中，所述墊條是由硅粉經(jīng)靜壓、模壓或擠壓所壓制的硅板制作而成。其中，所述墊條是由單晶硅塊或多晶硅塊經(jīng)切削加工而成。實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果
本發(fā)明實施例的墊條采用硅材料制成，在將太陽能硅片切透后繼續(xù)切割墊條時，所產(chǎn)生的切屑仍為硅粉，所以，在將硅料切割成太陽能硅片的過程中，所得到的切屑為純凈的硅粉，沒有其它雜質(zhì)，可以直接回收，用于制造單晶硅、多晶硅或其它硅料。無需為了回收硅粉而采用成本高昂的設(shè)備或工藝而對硅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，墊條也可由硅粉經(jīng)靜壓、模壓或擠壓所壓制的硅板制作而成，將硅粉循環(huán)利用，可進一步降低使用成本。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實施例中墊條的安裝狀態(tài)示意圖2是本發(fā)明實施例中太陽能硅片的切割過程中墊條的狀態(tài)示意圖； 圖3是本發(fā)明實施例中太陽能硅片切割完成后墊條的狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)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(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明提供一種用于切制太陽能硅片的墊條，其安裝固定于金剛石線切割機上， 該金剛石線切割機主要用于將硅料切割成太陽能級的薄片，以備制造太陽能電池。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。用于切割成太陽能硅片的原料(即硅料1)固定在墊條2上，固定方式可以是用粘膠粘結(jié)固定或采用專用夾具固定。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硅料 1切割成太陽能級的薄片時，為了使硅料1完全切透，需使切割深度大于硅料1的厚度，直到切入墊條2。本實施例的墊條2采用硅材料制成，優(yōu)選為由硅粉經(jīng)靜壓、模壓或擠壓所壓制而成的硅板制成，當(dāng)然也可以是由單晶硅或多晶硅等晶體硅塊經(jīng)切削加工制作而成。這樣，當(dāng)墊條2被切割時，其所形成的粉末與硅料1形成的切屑混合在一起。通常地，為了回收硅料1的切屑，需要將切屑分離提純，本實施例的切屑中只包含硅料1的粉末和墊條2的粉末，而它們的成分都是硅，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硅粉，可直接用于制備晶體硅料1或?qū)⒐璺蹓褐瞥晒璋宓炔牧希詡渲貜?fù)利用。此外，由于切割成的太陽能硅片所沾染到的切屑為硅粉，太陽能硅片的清洗和清潔都很方便、省時省力，也不影響硅片質(zhì)量，因此本實施例采用硅材料制成的墊條2，對于切割完成后硅片的清潔具有突出的優(yōu)勢。目前，太陽能硅片的規(guī)格主要有大小為156mmX156mm和125mmX 125mm的準(zhǔn)方基片，允許有倒角，厚度約為18(Γ200μπι，用于切制太陽能硅片的硅料1被制成截面為正方形的棒料，該棒料可以預(yù)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硅片的過程中和切割完成后墊條2的狀態(tài)示意圖。從圖中可見，金剛石線4切割硅料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(fā)明中金剛石線4的切割刃料為金剛石或碳化硅，均為脆性材質(zhì)，當(dāng)刮到硬物時，容易將金剛石線4表面的金剛石或碳化硅刃料刮擦掉而磨損或損傷金剛石線4，甚至導(dǎo)致斷線的情況發(fā)生。因此，在設(shè)計墊條2的寬度時，也同樣要考慮金剛石線4的磨損，使其盡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(shè)計為，當(dāng)用多晶硅硅料1切制太陽能硅片時，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(dāng)太陽能硅片的規(guī)格為156mm時，墊條2的寬度為12(Tl80mm左右；當(dāng)太陽能硅片的規(guī)格為125mm 時，墊條2的寬度為8(Tl50mm左右。當(dāng)上述多晶硅硅料1的四角制有倒角時，墊條2的寬度取最小值，當(dāng)上述多晶硅硅料1不設(shè)倒角時，墊條2的寬度取上述范圍的最大值，以便于切割過程順利進行。需要說明的是，由于多晶硅太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率低于單晶娃，所以，在采用多晶硅切制太陽能硅片時，硅料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，使其寬度與硅料1的邊長相近，也與所切得的太陽能硅片的尺寸相近。當(dāng)用單晶硅硅料1切制太陽能硅片時，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(dāng)所述太陽能硅片的大小為156mmX156mm時，墊條2的寬度為100mnTl80mm ；當(dāng)太陽能硅片的大小為 125mmX125mm時，墊條2的寬度為60mnTl50mm。在制作單晶硅硅料1時，可以將方形硅料 1四角處制出尺寸比較大的倒角，例如，邊長為125mm的單晶硅硅料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，這在切割硅料1時，可以避免將墊條2切割很深才能將硅料1完全切透，減少了金剛石線4的磨損，延長了其壽命。對于墊條2來說，也節(jié)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(fā)明實施例在金剛石線切割機上采用由硅材料制成的墊條，不僅具有使切屑易于回收，且回收成本低的優(yōu)點，而且，也可使切割完成后，在對所得到的太陽能硅片進行清潔時，能省時省力，使得太陽能硅片的質(zhì)量得到提高，直接或間接地降低了用金剛石線切割技術(shù)切割太陽能硅片的使用成本，有利于該技術(shù)的推廣應(yīng)用。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)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(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于切制太陽能硅片的墊條，所述墊條用于金剛石線切割，其特征在于所述墊條由硅材料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的墊條，其特征在于當(dāng)所述太陽能硅片為多晶硅時，所述墊條的寬度為 12(Tl80mm 或 8(Tl50mm，厚度為 10mnT20mm。
3.如權(quán)利要求2所述的墊條，其特征在于當(dāng)所述太陽能硅片的大小為156mmX156mm 時，所述墊條的寬度為12(Tl80mm;當(dāng)所述太陽能硅片的大小為125mmX 125mm時，所述墊條的寬度為8(Tl50mm。
4.如權(quán)利要求1所述的墊條，其特征在于當(dāng)所述太陽能硅片為單晶硅時，所述墊條的寬度為 100mnTl80mm 或 60mnTl50mm，厚度為 10mnT20mm。
5.如權(quán)利要求4所述的墊條，其特征在于當(dāng)所述太陽能硅片的大小為156mmX156mm 時，所述墊條的寬度為100mnTl80mm ；當(dāng)所述太陽能硅片的大小為125mmX 125mm時，所述墊條的寬度為60mnTl50mm。
6.如權(quán)利要求1所述的墊條，其特征在于所述墊條是由硅粉經(jīng)靜壓、模壓或擠壓所壓制的硅板制作而成。
7.如權(quán)利要求1所述的墊條，其特征在于所述墊條是由單晶硅塊或多晶硅塊經(jīng)切削加工而成。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種切制太陽能硅片的墊條，所述墊條用于金剛石線切割，所述墊條由硅材料制成。本發(fā)明實施例的墊條采用硅材料制成，在將太陽能硅片切透后繼續(xù)切割墊條時，所產(chǎn)生的切屑仍為硅粉，沒有其它雜質(zhì)，可以直接回收，無需為了回收硅粉而采用成本高昂的設(shè)備或工藝而對硅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(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者章金兵 申請人:江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司