[发明专利]一种用于太阳能硅片的线切割液

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能硅片的线切割液。

背景技术

中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，经过30多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦，2008年太阳能电池的产量达到了200万千瓦。

太阳能硅片切割一般是使用硬度高、粒度小且粒径分布集中的碳化硅微粉作为主要切削介质，为使碳化硅微粉在切削过程中分散均匀，同时及时带走切削过程中产生的巨大的摩擦热，通常需先将碳化微粉按照一定比例加入到切割液中，并充分分散，配置成均匀稳定的切割砂浆后再用于硅片切割。使用碳化硅微粉作为介质在太阳能硅片线切割过程中，整个机理是使碳化硅微粉颗粒持续快速冲击硅棒表面，利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅棒逐步截断，这一过程会伴随着较大的摩擦热释放，同时由于碳化硅颗粒与硅棒之间的碰撞和摩擦而产生的破碎碳化硅颗粒和硅颗粒也将混入切割体系中。为了避免被切割开的硅片受切割体系温度升高的影响而发生翘曲和其表面被细碎颗粒过度研磨而影响其光洁度，必须设法将切割热及破碎颗粒及时带出切割体系，因此切割液的主要作用是使砂浆具有良好的流动性，碳化硅颗粒能够在切割体系中均匀稳定的分散，在钢线的高速运动中以均匀平稳的切割力场作用于硅棒表面，同时及时带走切割热和破碎颗粒，保证硅片的表面质量。

随着整个太阳能行业的发展，对太阳能硅片切割液提出了更高的要求。现今市场上的切割液存在稳定性差，切割良品率不高，价格高，切割能力不强等缺点，而且很多人认为硅片切割技术含量不高，不需要创新。但是在经济危机影响下，整个行业都在为了提高硅片质量和降低切割成本而做着不懈的努力。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效稳定低成本的太阳能硅片切割液，以解决前述现有技术中存在的技术问题。本发明的切割液切割液组合物重量百分比含量为：

本发明所提到的聚乙二醇要求是常温条件下为液态，其分子量在100-600。由于聚乙二醇是非离子型聚合物，并且可以与水进行任意比例互溶等其自身存在的特性，因此聚乙二醇(PEG)的性能特点作为硅片切割液的主体以及硅片的加工过程起着无可替代的作用。其中优选分子量为200-300聚乙二醇；最优选分子量为200聚乙二醇。

本发明中，所述的分散剂是指聚有机羧酸类分散剂，包括聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚乙基丙烯酸，聚烯基磺酸，聚苯乙烯磺酸，聚马来酸酐中的一种或多种，优选聚甲基丙烯酸，聚乙基丙烯酸中的一种或多种；最优选聚丙烯酸，聚烯基磺酸，聚苯乙烯磺酸，聚马来酸酐中的一种或多种。

本发明中，所述的表面活性剂，较佳的选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵和苄基三甲基氢氧化铵中的一种或多种。

本发明中，所述的消泡剂，较佳的选自聚甲基硅氧烷、聚乙基硅氧烷、聚丙基硅氧烷、聚丁基硅氧烷、聚甲基乙基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

本发明中，所述的金属腐蚀抑制剂，较佳的选自酚类，如苯酚、1，2-二羟基苯酚、对羟基苯酚或连苯三酚等；羧酸类，如苯甲酸、对氨基苯甲酸(PABA)、邻苯二甲酸(PA)或没食子酸(GA)等；羧酸酯类，如对氨基苯甲酸甲酯、邻苯二甲酸甲酯或没食子酸丙酯等；酸酐类，如乙酸酐或己酸酐等中的一种或多种；最佳的选自苯并三氮唑类，如苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑或4-羧基苯并三氮唑等腐蚀抑制剂中的一种或多种。

本发明中，所述的水用于溶解分散剂，表面活性剂，消泡剂和金属腐蚀抑制剂。其较佳的含量为小于8％，最佳含量为小于5％。

本发明的积极效果是：1、切割液稳定性佳；2、切割良品率高；3、价格低；4、切割能力强；5.非常好的再分散能力。

具体实施方式

下面通过具体实施例来详细介绍本发明的功效。

实施例1～5

实施例1配制1000g线切割液

称取947.5克PEG200，21.5克聚丙烯酸，28克四乙基氢氧化铵，2.5克聚甲基硅氧烷，0.5克苯并三氮唑。

将21.5克聚丙烯酸缓慢加入到947.5克PEG200中，搅拌30分钟；然后将28克四乙基氢氧化铵慢慢滴加到PEG200中，持续搅拌，当将28克四乙基氢氧化铵全部滴加完毕，继续搅拌30分钟结束，加入2.5克聚甲基硅氧烷和0.5克苯并三氮唑，继续搅拌30分钟结束，得到线切割液。